KR20120081169A

KR20120081169A - Interferometric display with interferometric reflector

Info

Publication number: KR20120081169A
Application number: KR1020127010854A
Authority: KR
Inventors: 마렉 미엔코; 조나단 찰스 그리피스
Original assignee: 퀄컴 엠이엠에스 테크놀로지스, 인크.
Priority date: 2009-09-28
Filing date: 2010-09-22
Publication date: 2012-07-18
Also published as: US20110075241A1; EP2483733A1; JP2013506160A; CN102576150A; US8488228B2; WO2011038020A1; US20130301111A1; JP5499175B2

Abstract

간섭계 변조기 및 그의 제조방법이 개시되어 있다. 일 실시형태에 있어서, 간섭계 변조기는 제1반사면, 제2반사면 및 상기 제1반사면과 상기 제2반사면에 의해 규정된 광학 공진층을 구비한 간섭계 반사체를 포함한다. 상기 간섭계 반사체는 상기 간섭계 변조기가 투과 피크 파장에서 광의 저감된 반사율을 지니게끔 상기 투과 피크 파장에서 소정 스펙트럼의 광을 투과시키도록 구성될 수 있다.An interferometric modulator and a method of manufacturing the same are disclosed. In one embodiment, the interferometric modulator comprises a first reflecting surface, a second reflecting surface, and an interferometer reflector having an optical resonant layer defined by the first and second reflecting surfaces. The interferometer reflector may be configured to transmit a predetermined spectrum of light at the transmission peak wavelength such that the interferometric modulator has a reduced reflectance of light at the transmission peak wavelength.

Description

간섭계 반사체를 구비한 간섭계 디스플레이{INTERFEROMETRIC DISPLAY WITH INTERFEROMETRIC REFLECTOR}Interferometer display with interferometer reflector {INTERFEROMETRIC DISPLAY WITH INTERFEROMETRIC REFLECTOR}

본 발명의 기술 분야는 전자기계 시스템(ectromechanical system)에 관한 것이다.The technical field of the present invention relates to an electromechanical system.

전자기계 시스템은 전기 및 기계 소자, 작동기, 트랜스듀서, 센서, 광학 요소(예를 들어, 미러) 및 전자기기 등을 구비한 장치를 포함한다. 전자기계 시스템은 마이크로규모 및 나노규모를 비롯한 각종 규모로 제작될 수 있지만, 그 규모는 이들로 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 마이크로전자기계 시스템(microelectromechanical systems: MEMS) 장치는 약 1미크론에서 수백미크론 혹은 그 이상에 이르는 크기를 지니는 구조체를 포함할 수 있다. 나노전자기계 시스템(Nanoelectromechanical systems: NEMS) 장치는, 예를 들어 수백 나노미터보다 작은 크기를 비롯하여, 1미크론보다 작은 크기를 지니는 구조체를 포함할 수 있다. 전자기계소자는 기판 및/또는 증착된 재료층의 일부를 에칭해내거나 층들을 추가하여 전기 및 전자기계 장치를 형성하는 증착, 에칭, 리소그라피(lithography) 및/또는 기타 미세기계가공(micromachining) 공정들을 이용하여 형성될 수도 있다.Electromechanical systems include devices with electrical and mechanical elements, actuators, transducers, sensors, optical elements (eg, mirrors), electronics, and the like. Electromechanical systems can be fabricated on a variety of scales, including microscale and nanoscale, but the scale is not limited thereto. For example, microelectromechanical systems (MEMS) devices can include structures sized from about 1 micron to several hundred microns or more. Nanoelectromechanical systems (NEMS) devices may include structures having dimensions of less than 1 micron, including, for example, dimensions of several hundred nanometers. Electromechanical devices employ deposition, etching, lithography, and / or other micromachining processes that etch a portion of the substrate and / or the deposited material layer or add layers to form an electromechanical device. It may be formed using.

전자기계 시스템 장치의 한 유형은 간섭계 변조기(interferometric modulator)라 불린다. 본 명세서에서 이용되는 바와 같이, 간섭계 변조기 또는 간섭계 광 변조기(interferometric light modulator)라는 용어는 광학적 간섭의 원리를 이용하여 광을 선택적으로 흡수 및/또는 반사하는 장치를 의미한다. 소정의 실시형태에 있어서, 간섭계 변조기는 1쌍의 도전판을 포함할 수도 있는데, 상기 1쌍의 도전판 중 어느 한쪽 또는 양쪽이 전체 또는 부분적으로 투과형 및/또는 반사형일 수도 있고 적절한 전기 신호의 인가 시 상대 운동을 할 수 있다. 특정 실시형태에 있어서, 하나의 도전판은 기판 상에 증착된 고정층을 포함할 수도 있고, 다른 하나의 도전판은 상기 고정층으로부터 에어 갭에 의해 분리된 금속 막을 포함할 수도 있다. 본 명세서에서 보다 더 상세히 설명하는 바와 같이, 도전판의 상대적 위치에 의해서 간섭계 변조기에 입사되는 광의 광학적 간섭은 변화될 수 있다. 이러한 장치들의 적용 범위는 광범위하며, 기존의 제품들을 개선시키는 데 있어서, 그리고 아직 개발되지 않은 새로운 제품들을 만들어내는 데 있어서 이들 특성들이 사용될 수 있도록 이러한 유형의 장치의 특징들을 이용 및/또는 변경하는 것은 당해 기술 분야에서 유용할 것이다.One type of electromechanical system device is called an interferometric modulator. As used herein, the term interferometric modulator or interferometric light modulator means an apparatus that selectively absorbs and / or reflects light using the principles of optical interference. In certain embodiments, the interferometric modulator may comprise a pair of conductive plates, wherein either or both of the pair of conductive plates may be transmissive and / or reflective in whole or in part and may be applied with an appropriate electrical signal. You can do relative exercise. In certain embodiments, one conductive plate may comprise a pinned layer deposited on a substrate, and the other conductive plate may comprise a metal film separated by an air gap from the pinned layer. As will be explained in more detail herein, the optical interference of light incident on the interferometric modulator can be varied by the relative position of the conductive plate. The scope of application of these devices is extensive, and using and / or modifying the features of this type of device is such that these properties can be used to improve existing products and to create new products that have not yet been developed. It will be useful in the art.

본 발명의 시스템, 방법 및 장치는 각각 수개의 양상을 지니지만, 이들 중 하나의 양상이 그의 소망의 속성을 위해 단독으로 담당하는 것은 아니다. 본 발명의 범위를 제한하는 일없이, 그의 더 많은 현저한 특성들이 이제 간단히 논의될 것이다. 이 논의를 고려한 후에, 특히 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 부분을 읽은 후에, 당업자는 본 발명의 특성들이 어떻게 다른 조명장치보다 이점을 제공하는지를 이해할 것이다.The systems, methods, and apparatus of the present invention each have several aspects, but one of them is not solely responsible for its desired attributes. Without limiting the scope of the invention, more prominent features thereof will now be discussed briefly. After considering this discussion, in particular after reading the section “Details of the Invention”, those skilled in the art will understand how the features of the present invention provide advantages over other lighting devices.

본 명세서에 기재된 각종 실시형태는 간섭계 변조기들을 구비한 반사형 디스플레이를 포함할 수 있다. 간섭계 변조기들 중 하나 이상은 흡수체층, 해당 흡수체층에 대해서 이동가능한 간섭계 반사체층(interferometric reflector layer) 및 상기 간섭계 반사체층과 흡수체층에 의해 규정된 광학 공진 공동부(optically resonant cavity)를 포함할 수 있다.Various embodiments described herein can include a reflective display with interferometric modulators. One or more of the interferometric modulators may include an absorber layer, an interferometric reflector layer that is movable relative to the absorber layer, and an optically resonant cavity defined by the interferometer reflector and absorber layers. have.

일 실시형태에 있어서, 간섭계 변조기는 간섭계 반사체를 포함한다. 일 양상에 있어서, 상기 간섭계 반사체는 이동가능할 수 있다. 상기 간섭계 반사체는 제1반사면, 제2반사면 및 상기 제1반사면과 상기 제2반사면에 의해 규정된 광학 공진층을 포함할 수 있다. 상기 제1반사면 및/또는 제2반사면은 부분적으로 반사성일 수 있다. 상기 제1반사면 및 제2반사면은 동시에 및/또는 독립적으로 이동되도록 구성될 수 있다. 일 양상에 있어서, 상기 제1 및/또는 제2반사면은 알루미늄, 금, 은, 몰리브덴, 크롬, 구리, 니켈 및/또는 이들의 조합물을 포함한다. 다른 양상에 의하면, 상기 제1 및 제2반사면은 각각 대략 동일한 두께를 지닌다. 일 양상에 있어서, 상기 광학 공진층은 공기 및/또는 대체로 투명한 유전체, 예를 들어, 실리콘 산질화물(silicon oxy-nitride)을 포함한다.In one embodiment, the interferometric modulator includes an interferometer reflector. In one aspect, the interferometer reflector may be movable. The interferometer reflector may include a first reflecting surface, a second reflecting surface, and an optical resonance layer defined by the first reflecting surface and the second reflecting surface. The first reflecting surface and / or the second reflecting surface may be partially reflective. The first reflecting surface and the second reflecting surface may be configured to move simultaneously and / or independently. In one aspect, the first and / or second reflecting surface comprises aluminum, gold, silver, molybdenum, chromium, copper, nickel and / or combinations thereof. According to another aspect, the first and second reflecting surfaces each have approximately the same thickness. In one aspect, the optical resonant layer comprises air and / or a generally transparent dielectric, for example silicon oxy-nitride.

또 다른 양상에 있어서, 상기 간섭계 반사체는 상기 간섭계 변조기가 투과 피크 파장(투과 피크 파장)에서 광의 저감된 반사율을 지니게끔 상기 투과 피크 파장에서 소정 스펙트럼의 광을 투과시키도록 구성된다. 일 양상에 있어서, 상기 투과 피크 파장은 약 약 380㎚ 내지 약 750㎚ 사이이다. 다른 양상에 있어서, 상기 간섭계 반사체에 의해 투과된 광량은 상기 간섭계 변조기의 반사율의 약 5% 미만이다.In another aspect, the interferometric reflector is configured to transmit a predetermined spectrum of light at the transmission peak wavelength such that the interferometric modulator has a reduced reflectance of light at a transmission peak wavelength (transmission peak wavelength). In one aspect, the transmission peak wavelength is between about 380 nm and about 750 nm. In another aspect, the amount of light transmitted by the interferometric reflector is less than about 5% of the reflectance of the interferometric modulator.

다른 양상에 있어서, 상기 간섭계 변조기는 흡수체층 및 해당 흡수체층과 상기 간섭계 반사체 사이에 규정된 광학 공진 공동부를 포함한다. 상기 간섭계 반사체는 상기 흡수체층에 대체로 수직인 방향으로, 예를 들어, 적어도 두 위치 사이에서 이동하도록 구성될 수 있다. 상기 광학 공진 공동부는 공기 및/또는 대체로 투명한 유전체, 예를 들어, 실리콘 산질화물을 포함할 수 있다. 일 양상에 있어서, 상기 흡수체는 몰리브덴, 티탄, 텅스텐, 크롬, 몰리브덴 크롬, 셀렌화납 및/또는 그의 조합물을 포함한다. 상기 간섭계 변조기는 또한 상기 흡수체층이 상기 간섭계 반사체와 기판층 사이에 있도록 배치된 해당 기판층을 추가로 포함할 수 있다. 일 양상에 있어서, 상기 기판층은 유리를 포함한다.In another aspect, the interferometric modulator includes an absorber layer and an optical resonant cavity defined between the absorber layer and the interferometer reflector. The interferometer reflector may be configured to move in a direction generally perpendicular to the absorber layer, for example between at least two positions. The optical resonant cavity may comprise air and / or a substantially transparent dielectric such as silicon oxynitride. In one aspect, the absorbent comprises molybdenum, titanium, tungsten, chromium, molybdenum chromium, lead selenide and / or combinations thereof. The interferometric modulator may also further comprise a corresponding substrate layer disposed such that the absorber layer is between the interferometric reflector and the substrate layer. In one aspect, the substrate layer comprises glass.

다른 실시형태에 있어서, 간섭계 변조기 장치는 흡수체층 및 간섭계 반사체를 포함한다. 상기 간섭계 반사체는 상기 흡수체층과 상기 간섭계 반사체 요소 사이에 적어도 부분적으로 위치된 가변 공기 간극을 통해서 상기 흡수체층에 대체로 수직인 방향으로 이동하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 상기 간섭계 반사체는 제1반사층, 제2반사층 및 상기 제1반사면과 상기 제2반사면에 의해 규정된 광학 공진층을 포함한다. 일 양상에 있어서, 상기 간섭계 반사체는 상기 간섭계 디스플레이가 투과 피크 파장에서 광의 저감된 반사율을 지니게끔 상기 투과 피크 파장에서 소정 스펙트럼의 광을 투과시키도록 구성되어 있다. 다른 양상에 있어서, 상기 간섭계 변조기는 상기 흡수체층과 상기 간섭계 반사체 사이에 배치된 광학 공진 공동부를 더 포함한다. 상기 광학 공진 공동부는 대체로 투명한 유전체 및/또는 공기를 포함할 수 있다.In another embodiment, the interferometric modulator device includes an absorber layer and an interferometer reflector. The interferometer reflector may be configured to move in a direction generally perpendicular to the absorber layer through a variable air gap at least partially located between the absorber layer and the interferometer reflector element. In some embodiments, the interferometer reflector includes a first reflection layer, a second reflection layer, and an optical resonant layer defined by the first reflection surface and the second reflection surface. In one aspect, the interferometer reflector is configured to transmit a predetermined spectrum of light at the transmission peak wavelength such that the interferometer display has a reduced reflectance of light at the transmission peak wavelength. In another aspect, the interferometric modulator further comprises an optical resonant cavity disposed between the absorber layer and the interferometer reflector. The optical resonant cavity may comprise a generally transparent dielectric and / or air.

일 양상에 있어서, 상기 간섭계 반사체는 광의 가시 영역 내, 예를 들어, 약 380㎚ 내지 약 750㎚ 사이의 투과 피크 파장에서 소정 스펙트럼의 광을 투과시키도록 조율된다. 일 양상에 있어서, 상기 흡수체층은 몰리브덴, 티탄, 텅스텐, 크롬, 몰리브덴 크롬, 셀렌화납, 및/또는 이들의 조합물을 포함한다. 상기 제1반사층 및/또는 제2반사층은 알루미늄, 금, 은, 몰리브덴, 크롬, 구리, 니켈, 및/또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 일 양상에 있어서, 상기 제1반사층은 약 1㎚ 내지 약 50㎚의 두께를 지닌다. 다른 양상에 있어서, 상기 제2반사층은 약 5㎚ 내지 약 200㎚의 두께를 지닌다. 또 다른 양상에 있어서, 상기 광학 공진층은 약 200㎚ 내지 약 3000㎚의 두께를 지닌다.In one aspect, the interferometric reflector is tuned to transmit a predetermined spectrum of light in a visible peak wavelength of light, for example, between about 380 nm and about 750 nm. In one aspect, the absorber layer comprises molybdenum, titanium, tungsten, chromium, molybdenum chromium, lead selenide, and / or combinations thereof. The first reflection layer and / or the second reflection layer may include aluminum, gold, silver, molybdenum, chromium, copper, nickel, and / or combinations thereof. In one aspect, the first reflecting layer has a thickness of about 1 nm to about 50 nm. In another aspect, the second reflective layer has a thickness of about 5 nm to about 200 nm. In another aspect, the optical resonant layer has a thickness of about 200 nm to about 3000 nm.

다른 양상에 따르면, 상기 간섭계 변조기는 디스플레이, 상기 디스플레이와 통신하도록 구성된 동시에, 화상 데이터를 처리하도록 구성된 프로세서 및 상기 프로세서와 통신하도록 구성된 메모리 장치를 포함한다. 일 양상에 있어서, 상기 간섭계 변조기 장치는 상기 디스플레이에 적어도 하나의 신호를 전송하도록 구성된 드라이버 회로를 포함한다. 다른 양상에 있어서, 상기 간섭계 변조기 장치는 상기 화상 데이터의 적어도 일부를 상기 드라이버 회로로 전송하도록 구성된 제어기를 포함한다. 일 양상에 있어서, 상기 간섭계 변조기는 상기 화상 데이터를 상기 프로세서에 전송하도록 구성된 화상 공급원 모듈(image source module)을 포함한다. 상기 화상 공급원 모듈은 수신기, 트랜스시버(혹은 송수신기) 및 송신기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다른 양상에 있어서, 상기 간섭계 변조기 장치는 입력 데이터를 수신하고 해당 입력 데이터를 상기 프로세서와 통신하도록 구성된 입력 장치를 포함한다.According to another aspect, the interferometric modulator comprises a display, a processor configured to communicate with the display, and at the same time, configured to process image data, and a memory device configured to communicate with the processor. In one aspect, the interferometric modulator device includes driver circuitry configured to transmit at least one signal to the display. In another aspect, the interferometric modulator device includes a controller configured to transmit at least a portion of the image data to the driver circuit. In one aspect, the interferometric modulator includes an image source module configured to send the image data to the processor. The image source module may include at least one of a receiver, a transceiver (or a transceiver) and a transmitter. In another aspect, the interferometric modulator device comprises an input device configured to receive input data and communicate the input data with the processor.

일 실시형태에 있어서, 간섭계 변조기는 흡수 수단 및 간섭계 반사체 수단을 포함한다. 상기 간섭계 반사체 수단은 간섭계 변조기가 투과 피크 파장에서 광의 저감된 반사율을 지니게끔 상기 투과 피크 파장에서 소정 스펙트럼의 광을 투과시키도록 구성될 수 있다. 일 양상에 있어서, 상기 흡수 수단은 흡수체층을 포함한다. 다른 양상에 있어서, 상기 간섭계 반사체 수단은 제1반사면, 제2반사면 및 상기 제1반사면과 상기 제2반사면 사이에 규정된 광학 공진층을 포함한다.In one embodiment, the interferometric modulator comprises absorbing means and interferometric reflector means. The interferometric reflector means may be configured to transmit a predetermined spectrum of light at the transmission peak wavelength such that the interferometric modulator has a reduced reflectance of light at the transmission peak wavelength. In one aspect, the absorbing means comprises an absorber layer. In another aspect, the interferometer reflector means comprises a first reflection surface, a second reflection surface and an optical resonant layer defined between the first reflection surface and the second reflection surface.

다른 실시형태에 있어서, 간섭계 변조기 장치를 제조하는 방법은, 흡수체층을 제공하는 단계; 간섭계 반사체를 제공하는 단계; 및 상기 간섭계 반사체의 적어도 일부분과 상기 흡수체층의 적어도 일부분 사이에 광학 공진 공동부를 형성하도록 상기 흡수체층에 대해서 상기 간섭계 반사체를 위치결정시키는 단계를 포함한다. In another embodiment, a method of manufacturing an interferometric modulator device includes providing an absorber layer; Providing an interferometer reflector; And positioning the interferometer reflector with respect to the absorber layer to form an optical resonant cavity between at least a portion of the interferometer reflector and at least a portion of the absorber layer.

일 실시형태에 있어서, 표시 소자 내에서 광을 반사시키는 방법은 상기 표시 소자에 입사하는 광(이하 "입사광"이라 칭함)을 수신하는 단계, 상기 표시 소자의 제1층으로부터 상기 입사광의 제1부분을 반사시키는 단계, 상기 제1층으로 통해 상기 입사광의 제2부분을 투과시키는 단계, 상기 표시 소자의 제2층으로부터 상기 입사광의 제3부분을 반사시키는 단계, 상기 제2층을 통해 상기 입사광의 제4부분을 투과시키는 단계, 상기 표시 소자의 제3층으로부터 상기 입사광의 제4부분을 반사시키는 단계 및 상기 표시 소자의 상기 제3층을 통해 상기 입사광의 제6부분을 투과시키는 단계를 포함하되, 상기 광의 제1부분, 제3부분 및 제5부분 중 일부분을 포함하는 얻어지는 광은 상기 표시 소자로부터 반사되고, 투과 피크 파장에서 저감된 휘도를 지닌다. 일 양상에 있어서, 상기 제2층은 상기 제1층에 대해서 이동가능하다. 다른 양상에 있어서, 상기 제3층은 상기 제1에 대해서 이동가능하다.In one embodiment, a method of reflecting light within a display element comprises receiving light incident on the display element (hereinafter referred to as " incident light "), the first portion of the incident light from the first layer of the display element. Reflecting the light, transmitting a second portion of the incident light through the first layer, reflecting a third portion of the incident light from the second layer of the display element, and reflecting the incident light through the second layer. Transmitting a fourth portion, reflecting a fourth portion of the incident light from the third layer of the display element, and transmitting a sixth portion of the incident light through the third layer of the display element; The light obtained, comprising a portion of the first portion, the third portion and the fifth portion of the light, is reflected from the display element and has a reduced luminance at the transmission peak wavelength. In one aspect, the second layer is movable relative to the first layer. In another aspect, the third layer is movable relative to the first.

도 1은 제1간섭계 변조기의 이동식 반사층이 이완 위치(relaxed position)에 있고, 제2간섭계 변조기의 이동식 반사층이 작동 위치에 있는 간섭계 변조기 디스플레이의 일 실시형태의 일부를 나타낸 등각 투상도;
도 2는 3×3 간섭계 변조기 디스플레이를 내장하는 전자 장치의 일 실시형태를 예시한 시스템 블록도;
도 3은 도 1의 간섭계 변조기의 예시적인 일 실시형태에 대한 이동식 미러의 위치 대 인가된 전압을 나타낸 선도;
도 4는 간섭계 변조기 디스플레이를 구동하는 데 사용될 수 있는 한 세트의 행방향 전압(row voltage) 및 열방향 전압(column voltage)을 나타낸 도면;
도 5a 및 도 5b는 도 2의 3×3 간섭계 변조기 디스플레이에 표시 데이터의 프레임을 기록하는(write)데 이용될 수 있는 행방향 신호 및 열방향 신호의 하나의 예시적인 타이밍 선도를 나타낸 도면;
도 6a 및 도 6b는 복수개의 간섭계 변조기를 포함하는 비쥬얼 표시장치(visual display device)의 일 실시형태를 나타낸 시스템 블록도;
도 7a는 도 1의 장치의 단면도;
도 7b는 간섭계 변조기의 대안적인 실시형태의 단면도;
도 7c는 간섭계 변조기의 다른 대안적인 실시형태의 단면도;
도 7d는 간섭계 변조기의 또 다른 대안적인 실시형태의 단면도;
도 7e는 간섭계 변조기의 추가의 대안적인 실시형태의 단면도;
도 8a는 간섭계 변조기의 추가의 실시형태의 단면도;
도 8b는 도 8a에 도시된 바와 같이 구성된 간섭계 변조기의 정면(기판) 측으로부터의 시뮬레이션된 반사율 대 파장을 도시한 도면;
도 9a는 간섭계 반사체를 포함하는 간섭계 변조기의 대안적인 실시형태의 단면도;
도 9b는 도 9a에 도시된 바와 같이 구성된 간섭계 변조기의 정면(기판) 측으로부터의 시뮬레이션된 반사율 대 파장을 도시한 도면;
도 9c는 도 9a에 도시된 바와 같이 구성된 간섭계 변조기의 정면(기판) 측으부터의 시뮬레이션된 반사율 대 파장을 도시한 도면;
도 9d는 도 9a에 도시된 바와 같이 구성된 간섭계 반사체를 통한 투과율 대 파장을 도시한 도면;
도 10a는 간섭계 변조기의 대안적인 실시형태의 정면(기판) 측으로부터의 반사율 대 파장과 간섭계 변조기에 내포된 간섭계 반사체를 통한 투과율 대 파장을 도시한 도면;
도 10b는 간섭계 변조기의 대안적인 실시형태의 정면(기판) 측으로부터의 반사율 대 파장과 간섭계 변조기에 내포된 간섭계 반사체를 통한 투과율 대 파장을 도시한 도면;
도 10c는 약 30°의 시야각에서 대안적인 실시형태의 정면(기판) 측으로부터의 반사율 대 파장과 간섭계 변조기에 내포된 간섭계 반사체를 통한 투과율 대 파장을 도시한 도면;
도 11a는 간섭계 변조기의 대안적인 실시형태의 정면(기판) 측으로부터의 반사율 대 파장과 간섭계 변조기에 내포된 간섭계 반사체를 통한 투과율 대 파장을 도시한 도면;
도 11b는 간섭계 변조기의 대안적인 실시형태의 정면(기판) 측으로부터의 반사율 대 파장과 간섭계 변조기에 내포된 간섭계 반사체를 통한 투과율 대 파장을 도시한 도면;
도 12a는 간섭계 변조기의 대안적인 실시형태의 정면(기판) 측으로부터의 반사율 대 파장과 간섭계 변조기에 내포된 간섭계 반사체를 통한 투과율 대 파장을 도시한 도면;
도 12b는 간섭계 변조기의 대안적인 실시형태의 정면(기판) 측으로부터의 반사율 대 파장과 간섭계 변조기에 내포된 간섭계 반사체를 통한 투과율 대 파장을 도시한 도면;
도 13a는 이완 위치에 있어서의 간섭계 반사체와 몰리브덴 크롬 흡수체층을 구비한 간섭계 변조기의 대안적인 실시형태의 정면(기판) 측으로부터의 반사율 대 파장과, 간섭계 반사체를 통한 투과율 대 파장을 도시한 도면;
도 13b는 작동 위치에 있어서의 간섭계 반사체를 구비한 간섭계 변조기의 대안적인 실시형태의 정면(기판) 측으로부터의 반사율 대 파장과, 간섭계 반사체를 통한 투과율 대 파장을 도시한 도면;
도 14a는 이완 위치에 있어서의 간섭계 반사체와 황화납 흡수체층을 구비한 간섭계 변조기의 정면(기판) 측으로부터의 반사율 대 파장과, 간섭계 반사체를 통한 투과율 대 파장을 도시한 도면;
도 14b는 작동 위치에 있어서의 간섭계 반사체를 구비한 간섭계 변조기의 대안적인 실시형태의 정면(기판) 측으로부터의 반사율 대 파장과, 간섭계 반사체를 통한 투과율 대 파장을 도시한 도면.1 is an isometric view of a portion of one embodiment of an interferometric modulator display with a movable reflective layer of a first interferometric modulator in a relaxed position and a movable reflective layer of a second interferometric modulator in an operating position;
2 is a system block diagram illustrating one embodiment of an electronic device incorporating a 3x3 interferometric modulator display.
3 is a diagram showing the position of the movable mirror versus the applied voltage for one exemplary embodiment of the interferometric modulator of FIG. 1;
4 shows a set of row and column voltages that can be used to drive an interferometric modulator display;
5A and 5B show one exemplary timing diagram of the row and column signals that can be used to write a frame of display data on the 3x3 interferometric modulator display of FIG.
6A and 6B are system block diagrams illustrating one embodiment of a visual display device including a plurality of interferometric modulators.
7A is a cross-sectional view of the device of FIG. 1;
7B is a cross-sectional view of an alternative embodiment of an interferometric modulator;
7C is a cross-sectional view of another alternative embodiment of an interferometric modulator;
7D is a cross-sectional view of another alternative embodiment of an interferometric modulator;
7E is a sectional view of a further alternative embodiment of an interferometric modulator;
8A is a sectional view of a further embodiment of an interferometric modulator;
FIG. 8B shows simulated reflectance versus wavelength from the front (substrate) side of an interferometric modulator configured as shown in FIG. 8A;
9A is a cross-sectional view of an alternative embodiment of an interferometric modulator including an interferometer reflector;
9B shows simulated reflectance versus wavelength from the front (substrate) side of an interferometric modulator configured as shown in FIG. 9A;
FIG. 9C illustrates simulated reflectance versus wavelength from the front (substrate) side of an interferometric modulator configured as shown in FIG. 9A;
FIG. 9D shows transmittance versus wavelength through an interferometric reflector configured as shown in FIG. 9A;
10A shows reflectance versus wavelength from the front (substrate) side of an alternative embodiment of an interferometric modulator and transmittance versus wavelength through an interferometer reflector embedded in the interferometric modulator;
10B illustrates reflectance versus wavelength from the front (substrate) side of an alternative embodiment of an interferometric modulator and transmittance versus wavelength through an interferometer reflector embedded in the interferometric modulator;
FIG. 10C shows the reflectance versus wavelength from the front (substrate) side of an alternative embodiment at a viewing angle of about 30 ° and the transmittance versus wavelength through an interferometer reflector embedded in an interferometric modulator;
11A shows reflectance versus wavelength from the front (substrate) side of an alternative embodiment of an interferometric modulator and transmittance versus wavelength through an interferometer reflector embedded in the interferometric modulator;
FIG. 11B shows reflectance versus wavelength from the front (substrate) side of an alternative embodiment of an interferometric modulator and transmittance versus wavelength through an interferometer reflector embedded in the interferometric modulator; FIG.
12A shows reflectance versus wavelength from the front (substrate) side of an alternative embodiment of an interferometric modulator and transmittance versus wavelength through an interferometer reflector embedded in the interferometric modulator;
12B shows reflectance versus wavelength from the front (substrate) side of an alternative embodiment of an interferometric modulator and transmittance versus wavelength through the interferometer reflector embedded in the interferometric modulator;
13A shows the reflectance versus wavelength from the front (substrate) side of an alternative embodiment of an interferometric modulator with an interferometer reflector and a molybdenum chromium absorber layer in a relaxed position, and the transmittance versus wavelength through the interferometer reflector;
FIG. 13B shows the reflectance versus wavelength from the front (substrate) side of an alternative embodiment of an interferometric modulator with an interferometer reflector in its operating position, and the transmittance versus wavelength through the interferometer reflector;
14A shows reflectance versus wavelength from the front (substrate) side of an interferometric modulator with an interferometer reflector and a lead sulfide absorber layer in a relaxed position, and transmittance versus wavelength through the interferometer reflector;
FIG. 14B shows the reflectance versus wavelength from the front (substrate) side of an alternative embodiment of an interferometric modulator with an interferometer reflector in its operating position, and the transmittance versus wavelength through the interferometer reflector.

이하의 상세한 설명은 본 발명의 소정의 구체적인 실시형태들에 관한 것이지만, 여기에 교시된 것들은 다수의 상이한 방법들에 적용될 수 있다. 본 설명에 있어서는, 동일한 부분이 대체로 동일한 참조 부호로 표기되어 있는 도면을 참조한다. 소정의 예시된 실시형태에 있어서, 동일한 번호는 대체로 대응하는 부분을 지칭하는데 이용되지만; 이러한 지칭된 부분이 예를 들어 본 명세서에 기재된 바와 같이 실시형태마다 다를 수도 있음을 이해할 필요가 있다. 각 실시형태는 동화상(예를 들어, 비디오)인지 또는 정지화상(예를 들어, 스틸 이미지(still image))인지, 그리고 문자인지 그림인지의 여부에 따라 화상을 표시하도록 구성되는 장치이면 어떠한 장치에서도 구현될 수 있다. 더욱 상세하게는, 각 실시형태는 휴대폰, 무선 장치, PDA(personal data assistant), 초소형 또는 휴대용 컴퓨터, GPS 수신기/네비게이터, 카메라, MP3 플레이어, 캠코더, 게임 콘솔(game console), 손목 시계, 시계, 계산기, 텔레비전 모니터, 플랫 패널 디스플레이, 컴퓨터 모니터, 자동차 디스플레이(예를 들어, 주행 기록계 디스플레이 등), 콕핏 제어기(cockpit control) 및/또는 디스플레이, 카메라 뷰 디스플레이(예를 들어, 차량의 리어 뷰(rear view) 카메라의 디스플레이), 전자 사진, 전자 광고판 또는 간판, 프로젝터, 건축 구조물, 포장물 및 미술 구조물(예를 들어, 보석류에 대한 화상의 디스플레이)을 포함하지만 이들로 한정되지는 않는 다양한 전자 장치들로 구현되거나 또는 그 다양한 전자 장치들과 관련될 수 있는 것을 고려할 수 있다. 본 명세서에 기재된 것과 마찬가지 구조체의 MEMS 장치는 또한 전자 전환(즉, 스위칭) 장치 등에서와 같은 디스플레이가 아닌 용도에도 이용될 수 있다.Although the following detailed description is directed to certain specific embodiments of the present invention, what is taught herein may be applied to a number of different methods. In this description, reference is made to the drawings in which like parts are generally denoted by like reference numerals. In certain illustrated embodiments, the same numbers are generally used to refer to corresponding parts; It is to be understood that such referenced portions may vary from embodiment to embodiment, for example as described herein. Each embodiment may be any device that is configured to display an image depending on whether it is a moving image (e.g. video) or a still image (e.g. still image) and a character or a picture. Can be implemented. More specifically, each embodiment is a mobile phone, a wireless device, a personal data assistant (PDA), a mini or portable computer, a GPS receiver / navigator, a camera, an MP3 player, a camcorder, a game console, a wrist watch, a clock, Calculators, television monitors, flat panel displays, computer monitors, automotive displays (e.g. odometer displays, etc.), cockpit controls and / or displays, camera view displays (e.g. rear views of vehicles view) a variety of electronic devices, including but not limited to displays of cameras), electronic photographs, electronic billboards or signs, projectors, architectural structures, packages and art structures (e.g., display of images for jewelry). It is contemplated that this may be implemented or associated with the various electronic devices. MEMS devices of structures similar to those described herein may also be used for non-display applications such as in electronic switching (ie, switching) devices and the like.

반사형 표시장치는 광학적 간섭의 원리를 이용해서 그에 입사하는 광을 선택적으로 흡수 및/또는 반사시키는 간섭계 변조기들을 내포할 수 있다. 간섭계 변조기들은 흡수체, 해당 흡수체에 대해서 이동가능한 반사체 및 상기 흡수체와 상기 반사체 사이에 규정된 광학 공진 공동부를 포함할 수 있다. 간섭계 변조기의 반사체는 광학 공진 공동부의 크기를 변화시킴으로써 해당 간섭계 변조기의 반사율에 영향을 미치는 둘 이상의 상이한 위치로 이동될 수 있다. 상기 간섭계 변조기들의 반사율 스펙트럼은 가시 파장을 가로질러 변위시켜 상이한 색을 발생시킬 수 상당히 넓은 대역을 형성할 수 있다. 스펙트럼 대역의 위치는 광학 공진 공동부의 두께를 변화시킴으로써 조정될 수 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 간섭계 변조기는 Reflective displays may incorporate interferometric modulators that selectively absorb and / or reflect light incident upon it using the principle of optical interference. Interferometric modulators may include an absorber, a reflector movable relative to the absorber, and an optical resonant cavity defined between the absorber and the reflector. The reflector of the interferometric modulator may be moved to two or more different locations that affect the reflectance of the interferometric modulator by changing the size of the optical resonant cavity. The reflectance spectra of the interferometric modulators can form a fairly wide band that can be shifted across the visible wavelength to produce different colors. The position of the spectral band can be adjusted by varying the thickness of the optical resonant cavity. In some embodiments, the interferometric modulator

관찰자를 향하여 반사된 광의 하나 이상의 스펙트럼에서 하나 이상의 반사율 "딥스"(dips)를 초래하는(소정 파장의 저감된 반사율) 소정 파장에서 투과 피크를 유발하도록 구성된, 간섭계 반사체, 혹은 에탄론 반사체(etalon reflector)를 포함한다. 간섭계 반사체들은 반사체 공진부 혹은 광학 공진층, 예를 들어, 투명한 유전체 재료에 의해 분리된 두 반사면을 포함할 수 있다. 반사율 딥스는 간섭계 반사체를 이용하는 일없이 현재 달성하는 것이 불가능한 간섭계 디스플레이로부터 색들을 반사시키고/시키거나 표시 색역(display gamut)을 증가시키는데 이용될 수 있다.Interferometer reflectors, or etalon reflectors, configured to cause transmission peaks at certain wavelengths that result in one or more reflectance "dips" in one or more spectra of light reflected towards the observer (a reduced reflectance of a predetermined wavelength). ). Interferometer reflectors may include two reflecting surfaces separated by a reflector resonator or an optical resonant layer, for example a transparent dielectric material. Reflectance dips can be used to reflect colors from an interferometer display and / or increase the display gamut without using interferometer reflectors.

간섭계 MEMS 표시소자(디스플레이 소자)들을 포함하는 하나의 반사형 간섭계 변조기 디스플레이의 일 실시형태가 도 1에 예시되어 있다. 이들 장치에 있어서, 픽셀(pixel)들은 명 상태(혹은 밝은 상태)(bright state) 또는 암 상태(암흑 상태)(dark state)에 있다. 표시소자는, 명("이완된" 또는 "열린") 상태에서, 입사되는 가시광의 많은 부분을 사용자에게 반사시킨다. 표시소자는, 암("작동된" 또는 "닫힌") 상태에 있을 경우, 입사되는 가시광을 사용자에게 거의 반사시키지 않는다. "온" 및 "오프" 상태의 광 반사 특성은, 실시형태에 따라서는, 반대로 되어 있을 수도 있다. MEMS 픽셀들은 선택된 색에서 우선적으로 반사하도록 구성되어 흑색 및 백색에 부가해서 컬러 표시를 가능하게 한다.One embodiment of one reflective interferometric modulator display comprising interferometer MEMS displays (display elements) is illustrated in FIG. 1. In these devices, the pixels are in a bright state (or bright state) or a dark state (dark state). The display element reflects a large portion of the incident visible light to the user in a bright ("relaxed" or "open") state. When the display element is in the dark ("activated" or "closed") state, it hardly reflects incident visible light to the user. The light reflection characteristics of the "on" and "off" states may be reversed depending on the embodiment. MEMS pixels are configured to preferentially reflect in the selected color to enable color display in addition to black and white.

도 1은 비쥬얼 디스플레이의 일련의 픽셀에 있어서 두 개의 인접한 픽셀들을 나타낸 등각 투상도인 데, 여기서 각 픽셀은 MEMS 간섭계 변조기를 포함한다. 몇몇 실시형태에서, 간섭계 변조기 디스플레이는 이들 간섭계 변조기의 행/열 어레이를 포함한다. 각각의 간섭계 변조기는 서로 간에 가변적이고 제어 가능한 거리에 위치된 1쌍의 반사층을 포함하여 적어도 하나의 가변 치수를 가진 공진 광학적 갭(resonant optical gap)을 형성한다. 일 실시형태에서, 반사층들 중 하나는 두 위치 사이에서 움직일 수도 있다. 여기서 이완 위치라고도 지칭되는 제1위치에서, 이동식 반사층은 고정식 부분 반사층으로부터 상대적으로 먼 거리에 위치된다. 여기서 작동 위치라고도 지칭되는 제2위치에서, 이동식 반사층은 상기 고정식 부분 반사층에 더 가까이 인접하여 위치된다. 이들 두 층에서 반사되는 입사광은 이동식 반사층의 위치에 따라서 보강(constructively) 간섭 또는 소멸(destructively) 간섭하여 각 픽셀에 대해서 전체 반사 상태 또는 비반사 상태를 생성한다.1 is an isometric view showing two adjacent pixels in a series of pixels of a visual display, where each pixel includes a MEMS interferometric modulator. In some embodiments, the interferometric modulator display includes a row / column array of these interferometric modulators. Each interferometric modulator includes a pair of reflective layers located at variable and controllable distances from each other to form a resonant optical gap having at least one variable dimension. In one embodiment, one of the reflective layers may move between two positions. In a first position, also referred to herein as a relaxed position, the movable reflective layer is located relatively far from the fixed partial reflective layer. In a second position, also referred to herein as an operating position, the movable reflective layer is located closer to the stationary partially reflective layer. Incident light reflected from these two layers constructively or destructively interferes depending on the position of the movable reflective layer to produce an overall reflective state or an antireflective state for each pixel.

도 1에 있어서 픽셀 어레이의 도시된 부분은 두 개의 인접한 간섭계 변조기(12a), (12b)를 포함한다. 좌측에 위치한 간섭계 변조기(12a)에는 부분 반사층을 포함하는 광학적 적층체(16a)로부터 소정 거리 떨어진 이완 위치에 이동식 반사층(14a)이 예시되어 있다. 우측에 위치한 간섭계 변조기(12b)에는 광학적 적층체(16b)에 인접한 작동 위치에 이동식 반사층(14b)이 예시되어 있다.The illustrated portion of the pixel array in FIG. 1 includes two adjacent interferometric modulators 12a and 12b. In the interferometric modulator 12a located on the left side, the movable reflective layer 14a is illustrated at a relaxed position away from the optical stack 16a including the partial reflective layer. The interferometric modulator 12b located on the right side illustrates the movable reflective layer 14b at an operating position adjacent to the optical stack 16b.

여기서 말하는 광학적 적층체(16a), (16b)(일괄해서 "광학적 적층부(16)"라 칭함)는 전형적으로 수 개의 융합층을 포함하는 데, 이들 융합층은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide: ITO)과 같은 전극층과, 크롬과 같은 부분 반사층, 및 투명 유전체를 포함할 수 있다. 따라서, 광학적 적층부(16)는 전기 전도성, 부분 투명 및 부분 반사성이며, 예를 들어, 하나 이상의 상기 층들을 투명 기판(20) 위에 증착함으로써 제조될 수 있다. 부분적으로 반사성인 층(즉, 부분 반사층)은 각종 금속, 반도체 및 유전체 등과 같이 부분적으로 반사성인 각종 재료로 형성될 수 있다. 상기 부분 반사층은 하나 이상의 재료층으로 형성될 수 있고, 이들 각 층은 단일 재료 혹은 재료들의 조합으로 형성될 수 있다.The optical stacks 16a, 16b (collectively referred to as “optical stacks 16”) herein typically comprise several fusion layers, which are indium tin oxide: An electrode layer such as ITO), a partially reflective layer such as chromium, and a transparent dielectric. Thus, the optical stack 16 is electrically conductive, partially transparent and partially reflective, and can be manufactured, for example, by depositing one or more of the layers above the transparent substrate 20. The partially reflective layer (ie, partially reflective layer) may be formed of various partially reflective materials such as various metals, semiconductors and dielectrics. The partially reflective layer may be formed of one or more layers of material, each of which may be formed of a single material or a combination of materials.

몇몇 실시형태에서, 이하에 더욱 설명되는 바와 같이, 광학적 적층부(16)의 층들은 평행 스트립들로 패턴화되고, 이하에 더욱 설명하는 바와 같은 표시장치 내에서 행방향 전극들을 형성할 수도 있다. 이동식 반사층(14a), (14b)은 기둥부(18)들 사이에 증착되는 중재 희생 재료 및 기둥부(18)의 상부면에 증착된 증착 금속층 또는 증착 금속층들(광학적 적층부(16a), (16b)의 행방향 전극에 직교)로 이루어진 일련의 평행 스트립들로서 형성될 수도 있다. 희생 재료를 에칭하여 제거하면, 이동식 반사층(14a), (14b)은 광학적 적층부(16b), (16b)로부터 소정의 갭(19)만큼 분리되게 된다. 알루미늄과 같은 고 전도성?반사성 재료가 반사층(14)에 사용될 수 있고, 이들 스트립들은 표시장치에서 열방향 전극들을 형성할 수도 있다. 단, 도 1은 정해진 비율로 표시되어 있지는 않다. 몇몇 실시형태에서, 기둥부(18)들 사이의 간격은 10 내지 100㎛ 정도일 수 있지만, 갭(19)은 1000Å 미만 정도일 수 있다.In some embodiments, as will be described further below, the layers of the optical stack 16 are patterned into parallel strips, and may form row electrodes in a display as described further below. The movable reflective layers 14a and 14b are formed of an intervening sacrificial material deposited between the pillars 18 and a deposition metal layer or deposition metal layers deposited on the top surface of the pillar portion 18 (optical laminations 16a, ( Or a series of parallel strips) orthogonal to the row electrodes of 16b). By etching away the sacrificial material, the movable reflective layers 14a, 14b are separated from the optical stacks 16b, 16b by a predetermined gap 19. Highly conductive and reflective materials such as aluminum may be used for the reflective layer 14, and these strips may form columnar electrodes in the display. However, FIG. 1 is not shown by the fixed ratio. In some embodiments, the spacing between the pillars 18 may be on the order of 10 to 100 μm, while the gap 19 may be on the order of less than 1000 microns.

도 1에 있어서 픽셀(12a)로 예시된 바와 같이, 전압이 인가되지 않을 경우, 이동식 반사층(14a)이 기계적으로 이완된 상태에서, 이동식 반사층(14a)과 광학적 적층부(16a) 사이에서 갭(19)이 유지된다. 그러나, 선택된 행 및 열에 전위(전압)차가 인가될 경우, 대응하는 픽셀에서 행방향 전극과 열방향 전극의 교차점에 형성된 커패시터는 충전되고, 정전기력은 전극들을 함께 당긴다. 전압이 충분히 높다면, 이동식 반사층(14)은 변형이 일어나 광학적 적층부(16)에 대해서 힘을 가한다. 광학적 적층부(16) 내의 유전체 층(이 도면에서는 도시 생략)은 단락이 방지되어, 도 1의 우측에 작동 픽셀(12b)로 표시된 바와 같이, 층(14)과 층(16) 간의 이격 거리를 조절한다. 이러한 거동은 인가된 전위차의 극성에 상관없이 동일하다.As illustrated by the pixel 12a in FIG. 1, when no voltage is applied, the gap between the movable reflective layer 14a and the optical stack 16a with the movable reflective layer 14a mechanically relaxed. 19) is maintained. However, when a potential (voltage) difference is applied to the selected rows and columns, the capacitor formed at the intersection of the row electrode and the column electrode in the corresponding pixel is charged, and the electrostatic force pulls the electrodes together. If the voltage is high enough, the movable reflective layer 14 deforms and exerts a force on the optical stack 16. The dielectric layer (not shown in this figure) in the optical stack 16 is short-circuited to establish the separation distance between the layer 14 and the layer 16, as indicated by the working pixel 12b on the right side of FIG. Adjust. This behavior is the same regardless of the polarity of the applied potential difference.

도 2 내지 도 5b는 디스플레이 적용에 있어서 간섭계 변조기들의 어레이를 사용하기 위한 하나의 예시적 과정 및 시스템을 예시한다.2-5B illustrate one exemplary process and system for using an array of interferometric modulators in display applications.

도 2는 간섭계 변조기들을 내포할 수 있는 전자 장치의 일 실시형태를 예시한 시스템 블록도이다. 해당 전자 장치는 프로세서(21)를 포함하는 데, 이 프로세서는 ARM(등록상표), 펜티엄(Pentium)(등록상표), 8051, MIPS(등록상표), Power PC(등록상표), ALPHA(등록상표)와 같은 범용 단일 칩 프로세서 또는 멀티 칩 마이크로 프로세서, 또는 디지털 신호 프로세서, 마이크로제어기와 같은 소정의 특수 목적의 마이크로프로세서, 또는 프로그래밍가능한 게이트 어레이일 수도 있다. 당업계에 있어서 통상적인 바와 같이, 상기 프로세서(21)는 하나 이상의 소프트웨어 모듈을 실행하도록 구성될 수도 있다. 오퍼레이팅 시스템(operating system)의 실행과 더불어, 상기 프로세서는 웹 브라우저(web browser), 전화 애플리케이션(application), 이메일 프로그램 또는 기타 임의의 소프트웨어 애플리케이션을 비롯한 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 실행하도록 구성될 수도 있다.2 is a system block diagram illustrating one embodiment of an electronic device that may contain interferometric modulators. The electronic device includes a processor 21, which is an ARM (registered trademark), Pentium (registered trademark), 8051, MIPS (registered trademark), Power PC (registered trademark), ALPHA (registered trademark) A general purpose single chip processor or a multi chip microprocessor, or any special purpose microprocessor such as a digital signal processor, a microcontroller, or a programmable gate array. As is conventional in the art, the processor 21 may be configured to execute one or more software modules. In addition to the execution of an operating system, the processor may be configured to execute one or more software applications, including a web browser, a telephone application, an email program, or any other software application.

일 실시형태에 있어서, 프로세서(21)는 또한 어레이 드라이버(22)와 통신하도록 구성된다. 일 실시형태에 있어서, 어레이 드라이버(22)는 디스플레이 어레이 혹은 패널(30)에 신호를 제공하는 행방향 드라이버 회로(24)와 열방향 드라이버 회로(26)를 포함한다. 도 1에 예시된 어레이의 단면은 도 2의 1-1선에 의해 표시된다. 단, 도 2는 명확을 기하기 위하여 간섭계 변조기들의 3×3 어레이를 예시하고 있지만, 디스플레이 어레이(30)는 방대한 수의 간섭계 변조기를 포함할 수 있고, 열방향보다는 행방향으로 상이한 수(예컨대, 행당 300픽셀×열당 190픽셀)의 간섭계 변조기를 지닐 수 있다.In one embodiment, the processor 21 is also configured to communicate with the array driver 22. In one embodiment, the array driver 22 includes a row driver circuit 24 and a column driver circuit 26 that provide signals to the display array or panel 30. The cross section of the array illustrated in FIG. 1 is indicated by line 1-1 of FIG. 2. However, while FIG. 2 illustrates a 3x3 array of interferometric modulators for clarity, the display array 30 may include a vast number of interferometric modulators and may differ in a row direction rather than in a column direction (e.g., 300 pixels per row × 190 pixels per column).

도 3은 도 1의 간섭계 변조기의 하나의 예시적인 실시형태에 대한 이동식 미러 위치 대 인가된 전압의 선도이다. MEMS 간섭계 변조기에 대해서, 행/열방향 작동 프로토콜은 도 3에 예시된 바와 같은 이들 장치의 히스테리시스 특성을 이용할 수도 있다. 상기 간섭계 변조기는, 예를 들어, 이완 상태에서 작동 상태로 이동식 층을 변형시키기 위해 10 볼트의 전위차가 필요할 수도 있다. 그러나, 이러한 값으로부터 전압이 감소될 경우, 전압이 10볼트 미만으로 다시 떨어질 때에 이동식 층은 그 상태를 유지한다. 도 3의 예시된 실시형태에 있어서, 전압이 2볼트 미만으로 떨어질 때까지 이동식 층은 완전히 이완되지 않는다. 이와 같이 해서, 도 3에 예시된 예에서 약 3 내지 7V의 전압의 범위가 있고, 여기서, 장치가 이완 또는 작동 상태에서 안정적인 인가 전압의 창이 존재한다. 이것을 여기서는 "히스테리시스 창"(hysteresis window) 또는 "안정성 창"(stability window)이라 칭한다. 도 3의 히스테리시스 특성을 지니는 디스플레이 어레이에 대해서, 행방향 스트로빙(strobing) 동안 스트로빙된 행에 있는 작동될 픽셀들이 약 10볼트의 전압차에 노출되고, 이완될 픽셀들이 0볼트에 근접한 전압차에 노출되도록 행/열방향 작동 프로토콜을 설계할 수 있다. 스트로빙 후에, 픽셀들은 행방향 스트로빙이 픽셀들을 어떤 상태에 두었던지 그 상태를 유지하도록 약 5볼트의 정상 상태 혹은 바이어스 전압차에 노출된다. 이러한 예에서, 각 픽셀은, 기록된 후에, 3 내지 7볼트의 "안정성 창" 내에서 전위차를 보인다. 이러한 특성으로 작동 또는 이완의 기존 상태에서 동일한 인가 전압 조건 하에서 도 1에 예시된 픽셀 설계가 안정화된다. 간섭계 변조기의 각 픽셀은 작동 상태인지 혹은 이완 상태인지에 따라 본질적으로 고정식 반사층 및 이동식 반사층에 의해 형성된 커패시터이기 때문에, 이러한 안정한 상태는 전력 손실이 거의 없이 히스테리시스 창 내의 전압에서 유지될 수 있다. 인가된 전위가 고정되어 있다면 픽셀로 들어가는 전류 흐름은 전혀 없다.3 is a diagram of movable mirror position versus applied voltage for one exemplary embodiment of the interferometric modulator of FIG. 1. For MEMS interferometric modulators, the row / column operation protocol may utilize the hysteresis characteristics of these devices as illustrated in FIG. 3. The interferometric modulator may, for example, require a potential difference of 10 volts to deform the movable layer from a relaxed state to an operating state. However, if the voltage decreases from this value, the movable layer remains in that state when the voltage drops back below 10 volts. In the illustrated embodiment of FIG. 3, the movable layer does not fully relax until the voltage drops below 2 volts. As such, in the example illustrated in FIG. 3 there is a voltage range of about 3 to 7 V, where there is a window of applied voltage in which the device is stable in a relaxed or operating state. This is referred to herein as a "hysteresis window" or "stability window." For the display array with the hysteresis characteristic of FIG. 3, the pixels to be operated in the strobe row during row strobing are exposed to a voltage difference of about 10 volts and the pixels to be relaxed are close to zero volts. Row / column operating protocols can be designed to be exposed to After strobing, the pixels are exposed to a steady state or bias voltage difference of about 5 volts to maintain the state in which row strobeing placed the pixels. In this example, each pixel, after being written, exhibits a potential difference within a "stable window" of 3 to 7 volts. This characteristic stabilizes the pixel design illustrated in FIG. 1 under the same applied voltage conditions in the existing state of operation or relaxation. Since each pixel of the interferometric modulator is essentially a capacitor formed by the fixed reflective layer and the movable reflective layer depending on whether it is operating or relaxed, this stable state can be maintained at a voltage within the hysteresis window with little power loss. If the applied potential is fixed, no current flows into the pixel.

이하에 더욱 설명하는 바와 같이, 전형적인 응용에 있어서, 제1행에 있는 원하는 세트의 작동 픽셀에 따라 열방향 전극 세트를 가로질러 한 세트의 데이터 신호(각각 소정의 전압 레벨을 지님)를 전송함으로써 화상의 프레임을 형성할 수도 있다. 다음에, 행방향 펄스가 제1행의 전극에 인가되어, 상기 데이터 신호의 세트에 대응하는 픽셀을 작동시킨다. 그 후, 상기 데이터 신호의 세트가 제2행에 있는 원하는 세트의 작동 픽셀에 대응하도록 변경된다. 이어서, 펄스가 제2행의 전극에 인가되어, 상기 데이터 신호에 따라서 제2행에 있는 적절한 픽셀들을 작동시킨다. 제1행의 픽셀들은 제2행의 펄스의 영향을 받지 않고 제1행의 펄스 동안 그들이 설정되었던 상태로 유지된다. 이것은 프레임을 작성하기 위하여 일련의 전체 행들에 대해서 순차적으로 반복될 수도 있다. 일반적으로, 이러한 과정을 초당 원하는 프레임 수만큼 계속해서 반복함으로써 프레임들은 새로운 표시 데이터로 리프레시(refresh) 및/또는 갱신된다. 더불어, 화상 프레임을 작성하는 픽셀 어레이의 행방향 전극 및 열방향 전극을 구동하기 위한 매우 다양한 프로토콜이 사용될 수도 있다.As described further below, in a typical application, an image is transmitted by transmitting a set of data signals (each having a predetermined voltage level) across a set of column electrodes according to the desired set of operating pixels in the first row. It can also form a frame. Next, a row pulse is applied to the electrodes of the first row to activate the pixels corresponding to the set of data signals. The set of data signals is then changed to correspond to the desired set of working pixels in the second row. A pulse is then applied to the electrodes of the second row to actuate the appropriate pixels in the second row in accordance with the data signal. The pixels in the first row remain unaffected by the pulses in the second row and remain as they were during the pulses in the first row. This may be repeated sequentially for a whole series of rows to create a frame. In general, by repeating this process by the desired number of frames per second, the frames are refreshed and / or updated with new display data. In addition, a wide variety of protocols for driving the row and column electrodes of the pixel array for creating the image frame may be used.

도 4, 도 5a 및 도 5b는 도 2의 3×3 어레이 위에 표시 프레임을 생성하기 위한 하나의 가능한 작동 프로토콜을 예시한다. 도 4는 도 3의 히스테리시스 곡선을 나타내는 픽셀을 위해 사용될 수도 있는 가능한 세트의 행방향 전압 레벨들 및 열방향 전압 레벨들을 예시한다. 도 4의 실시형태에서, 픽셀을 작동시키기 위해서는 적절한 열을 -V_bias로 설정하고 적절한 행을 +ΔV로 설정하는 것이 필요한데, 여기서 -V_bias및 +ΔV는 각각 -5 볼트 및 +5 볼트에 대응한다. 픽셀에 대한 볼트 전위차가 0이 되는 동일한 +ΔV로 적절한 행을 설정하고 +V_bias로 적절한 열을 설정함으로써 픽셀의 이완을 수행한다. 행방향 전압이 0볼트로 유지되는 이들 행에서, 열이 -V_bias이거나 +V_bias인 것에 상관없이, 픽셀들은 그들의 원래 상태가 어떠하든 안정하다. 도 4에 또한 예시된 바와 같이, 앞서 설명한 것과 반대 극성의 전압이 사용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 픽셀을 작동시키는 것은 적절한 열을 +V_bias로 설정하고적절한 행을 -ΔV로 설정하는 것을 수반할 수 있다. 본 실시형태에 있어서, -V_bias로 적절한 열을 설정하고 동일한 -ΔV로 적절한 행을 설정함으로써 픽셀의 이완을 수행하여, 픽셀에 대한 0 볼트 전위차를 생성한다.4, 5A and 5B illustrate one possible operating protocol for generating display frames on the 3x3 array of FIG. FIG. 4 illustrates a possible set of row voltage levels and column voltage levels that may be used for the pixel representing the hysteresis curve of FIG. 3. In the embodiment of Figure 4, to operate the pixels it is necessary to set the appropriate column to -V _bias and the appropriate row to + ΔV, where -V _bias and + ΔV correspond to -5 volts and +5 volts, respectively. do. Pixel relaxation is accomplished by setting the appropriate rows with the same + ΔV, where the volt potential difference for the pixel is zero, and setting the appropriate columns with the + V _bias . In those rows where the row voltage remains at 0 volts, the pixels are stable whatever their original state, regardless of whether the column is a -V _bias or a + V _bias . As also illustrated in FIG. 4, it will be appreciated that voltages of opposite polarity to those described above may be used. For example, turning on a pixel sets the appropriate column to + V _bias Lt; RTI ID = 0.0 > -ΔV. &Lt; / RTI > In this embodiment, pixel relaxation is performed by setting the appropriate column with -V _bias and the proper row with the same -ΔV to generate a zero volt potential difference for the pixel.

도 5b는 도 5a에 예시된 디스플레이 구성으로 되는 도 2의 3×3 어레이에 인가되는 일련의 행방향 신호 및 열방향 신호를 나타낸 타이밍도로서, 여기서 작동 픽셀들은 비반사형이다. 도 5a에 예시된 프레임을 기록하기에 앞서, 픽셀들은 임의의 상태에 있을 수 있고, 이 예에서, 모든 행들은 초기에 0볼트이고 모든 열들은 +5 볼트이다. 이들 인가 전압에 의하면, 픽셀은 모두 그들의 기존의 작동 또는 이완 상태에서 안정하다.FIG. 5B is a timing diagram illustrating a series of row and column signals applied to the 3 × 3 array of FIG. 2 in the display configuration illustrated in FIG. 5A, where the working pixels are non-reflective. Prior to writing the frame illustrated in FIG. 5A, the pixels may be in any state, in this example, all rows are initially zero volts and all columns are +5 volts. According to these applied voltages, the pixels are all stable in their existing operating or relaxed state.

도 5a의 프레임에서, (1,1), (1,2), (2,2), (3,2) 및 (3,3) 픽셀들이 작동된다. 이것을 달성하기 위해서, 제1행에 대한 "라인 시간"(line time) 동안 제1열과 제2열은 -5볼트로 설정되고, 제3열은 +5볼트로 설정된다. 이것은 임의의 픽셀들의 상태를 변화시키지 않는 데, 그 이유는 모든 픽셀들이 3 내지 7볼트 안정성 창에 유지되기 때문이다. 다음에, 제1행은 0볼트에서 5볼트까지 가고 다시 0볼트로 가는 펄스로 스트로빙된다. 이것은 (1,1) 픽셀 및 (1,2) 픽셀을 작동시키고 (1,3) 픽셀을 이완시킨다. 어레이 내의 다른 픽셀들은 영향을 받지 않는다. 원하는 바와 같이 제2행을 설정하기 위하여, 제2열을 -5볼트로 설정하고 제1열 및 제3열을 +5볼트로 설정한다. 다음에, 제2행에 인가된 동일한 스트로브(strobe)는 (2,2) 픽셀을 작동시키고 (2,1) 및 (2,3) 픽셀을 이완시킬 것이다. 재차, 어레이의 다른 픽셀들은 영향받지 않는다. 제3행은 제2열 및 제3열을 -5볼트로 설정하고 제1열을 +5볼트로 설정함으로써 마찬가지로 설정된다. 제3행의 스트로브는 도 5a에 도시된 바와 같이 제3행의 픽셀들을 설정한다. 프레임을 기록한 후에, 행방향 전위들은 0이고 열방향 전위들은 +5볼트 또는 -5볼트로 유지될 수 있게 되어, 디스플레이는 도 5a의 구성에서 안정적이다. 수십 또는 수백 개의 행과 열들을 가진 어레이들에 대해서 동일한 과정을 이용할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 또, 행 및 열 작동을 수행시키는 데 사용되는 타이밍, 수순 및 전압 레벨들은 상기의 일반적인 원리 범위 안에서 매우 다양할 수 있고, 상기 예는 다만 예시적인 것에 불과하며, 다른 작동 전압 방법이 본 명세서에 기재된 시스템 및 방법과 함께 사용될 수 있다는 것을 또한 이해할 수 있을 것이다.In the frame of FIG. 5A, (1,1), (1,2), (2,2), (3,2) and (3,3) pixels are operated. To accomplish this, the first and second columns are set to -5 volts and the third column is set to +5 volts during the "line time" for the first row. This does not change the state of any pixels because all pixels remain in the 3 to 7 volt stability window. Next, the first row is strobe with pulses going from zero to five volts and back to zero volts. This activates (1,1) pixels and (1,2) pixels and relaxes (1,3) pixels. Other pixels in the array are not affected. To set the second row as desired, set the second column to -5 volts and the first and third columns to +5 volts. Next, the same strobe applied to the second row will activate (2,2) pixels and relax (2,1) and (2,3) pixels. Again, other pixels of the array are not affected. The third row is similarly set by setting the second column and the third column to -5 volts and the first column to +5 volts. The strobe of the third row sets the pixels of the third row as shown in FIG. 5A. After writing the frame, the row potentials can be zero and the column potentials can be held at +5 volts or -5 volts, so that the display is stable in the configuration of FIG. 5A. It will be appreciated that the same process can be used for arrays with tens or hundreds of rows and columns. In addition, the timing, procedure, and voltage levels used to perform the row and column operations can vary widely within the general principles of the foregoing, the examples are merely illustrative, and other operating voltage methods are described herein. It will also be appreciated that it can be used with systems and methods.

도 6a 및 도 6b는 표시장치(40)의 일 실시형태를 예시한 시스템 블록도이다. 예를 들어, 표시장치(40)는 이동 전화기 또는 휴대 전화기일 수 있다. 그러나, 표시장치(40)의 동일한 구성 요소들 또는 그것의 약간의 변경으로는 또한 텔레비전, 휴대용 미디어 플레이어와 같은 다양한 유형의 표시장치를 들 수 있다.6A and 6B are system block diagrams illustrating one embodiment of the display device 40. For example, the display device 40 may be a mobile phone or a mobile phone. However, the same components of the display device 40 or some variations thereof may also include various types of displays, such as televisions, portable media players.

표시장치(40)는 하우징(housing)(41), 디스플레이(30), 안테나(43), 스피커(45), 입력 장치(48) 및 마이크(46)를 포함한다. 하우징(41)은 일반적으로 사출 성형 및 진공 성형을 비롯한 당업자들에게 잘 알려진 다양한 제조 과정들 중의 어떤 것으로 형성된다. 또한, 하우징(41)은 플라스틱, 금속, 유리, 고무 및 세라믹, 또는 이들의 조합을 포함하지만, 이들로 한정되지 않는 다양한 재료 중의 어떤 것으로 만들어질 수도 있다. 일 실시형태에 있어서, 하우징(41)은 다른 색깔을 가지거나 다른 로고, 그림 또는 기호를 포함하는 분리 가능한 부분들과 호환될 수도 있는 분리 가능한 부분(도시 생략)을 포함한다.The display device 40 includes a housing 41, a display 30, an antenna 43, a speaker 45, an input device 48, and a microphone 46. The housing 41 is generally formed by any of a variety of manufacturing processes well known to those skilled in the art, including injection molding and vacuum molding. In addition, the housing 41 may be made of any of a variety of materials including, but not limited to, plastic, metal, glass, rubber and ceramic, or a combination thereof. In one embodiment, the housing 41 includes detachable portions (not shown) that may be compatible with the detachable portions having different colors or including different logos, pictures or symbols.

예시적인 표시장치(40)의 디스플레이(30)는, 여기에서 설명되는 바와 같이, 쌍안정 디스플레이를 비롯한 다양한 디스플레이들 중의 어떤 것일 수도 있다. 다른 실시형태에 있어서, 디스플레이(30)는 앞서 설명한 바와 같은 플라즈마, EL, OLED, STN LCD 또는 TFT LCD와 같은 평판형 디스플레이, 또는 CRT나 다른 종류의 관(tube) 장치와 같은 비평판형(non-flat-panel) 디스플레이를 포함한다. 그러나, 본 실시형태를 설명할 목적으로, 상기 디스플레이(30)는 여기에서 설명하는 바와 같이 간섭계 변조기 디스플레이를 포함한다.The display 30 of the exemplary display device 40 may be any of a variety of displays, including bistable displays, as described herein. In another embodiment, the display 30 may be a flat panel display, such as a plasma, EL, OLED, STN LCD or TFT LCD, as described above, or non-flat, such as a CRT or other type of tube device. flat-panel) display. However, for the purpose of describing this embodiment, the display 30 includes an interferometric modulator display as described herein.

예시적인 표시장치(40)의 일 실시형태의 구성 요소들은 도 6b에 개략적으로 도시되어 있다. 도시된 예시적인 표시장치(40)는 하우징(41)을 포함하고 적어도 그 속에 부분적으로 수용된 추가적인 구성 요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 예시적인 표시장치(40)는 트랜스시버(transceiver)(47)에 결합된 안테나(43)를 포함하는 네트워크 인터페이스(27)를 포함한다. 트랜스시버(47)는 컨디셔닝 하드웨어(conditioning hardware)(52)에 연결된 프로세서(21)에 접속된다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 신호를 조절(예를 들어, 신호를 필터링)하도록 구성될 수도 있다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 스피커(45) 및 마이크(46)에 연결된다. 프로세서(21)는 입력 장치(48) 및 드라이버 제어기(29)에도 연결된다. 드라이버 제어기(29)는 프레임 버퍼(frame buffer)(28)에 그리고 어레이 드라이버(22)에 결합되고, 어레이 드라이버(22)는 이어서 디스플레이 어레이(30)에 결합된다. 전력 공급 장치(즉, 전원)(50)는 특정한 예시적인 표시장치(40) 설계에 요구되는 바와 같이 모든 구성 요소들에 전력을 제공한다.Components of one embodiment of exemplary display device 40 are schematically illustrated in FIG. 6B. The exemplary display device 40 shown may include a housing 41 and may include additional components at least partially housed therein. For example, in one embodiment, exemplary display device 40 includes a network interface 27 that includes an antenna 43 coupled to a transceiver 47. The transceiver 47 is connected to the processor 21, which is connected to conditioning hardware 52. Conditioning hardware 52 may be configured to adjust the signal (eg, filter the signal). Conditioning hardware 52 is connected to a speaker 45 and a microphone 46. The processor 21 is also connected to the input device 48 and the driver controller 29. The driver controller 29 is coupled to the frame buffer 28 and to the array driver 22, which is then coupled to the display array 30. The power supply (ie, power supply) 50 provides power to all components as required for a particular exemplary display 40 design.

네트워크 인터페이스(27)는 예시적인 표시장치(40)가 네트워크를 통하여 하나 이상의 장치와 통신할 수 있도록 안테나(43) 및 트랜스시버(47)를 포함한다. 일 실시형태에서, 네트워크 인터페이스(27)는 프로세서(21)의 요건을 완화시킬 수 있는 몇몇 처리 능력도 가질 수 있다. 안테나(43)는 신호를 송수신하기 위한 안테나이면 어느 것이라도 된다. 일 실시형태에 있어서, 안테나는 IEEE 802.11(a), (b) 또는 (g)를 비롯한 IEEE 802.11 표준에 따라서 RF 신호를 송수신한다. 다른 실시형태에 있어서, 안테나는 블루투스(BLUETOOTH) 표준에 따라서 RF 신호를 송수신한다. 이동 전화기의 경우, 안테나는 CDMA, GSM, AMPS, W-CDMA 또는 무선 이동 전화 네트워크 내에서 통신하기 위해 사용되는 기타 공지된 신호를 수신하도록 설계되어 있다. 트랜스시버(47)는 안테나(43)로부터 수신된 신호를 미리 처리하여 이 신호가 프로세서(21)에 의해 수신되고 나아가 조작될 수도 있다. 또, 트랜스시버(47)는 프로세서(21)로부터 수신된 신호도 처리하여 이 신호가 안테나(43)를 거쳐서 예시적인 표시장치(40)로부터 전송될 수 있게 한다.The network interface 27 includes an antenna 43 and a transceiver 47 so that the exemplary display device 40 can communicate with one or more devices over a network. In one embodiment, network interface 27 may also have some processing power that can mitigate the requirements of processor 21. The antenna 43 may be any antenna for transmitting and receiving signals. In one embodiment, the antenna transmits and receives RF signals in accordance with IEEE 802.11 standards, including IEEE 802.11 (a), (b), or (g). In another embodiment, the antenna transmits and receives RF signals in accordance with the BLUETOOTH standard. In the case of mobile telephones, the antenna is designed to receive CDMA, GSM, AMPS, W-CDMA or other known signals used for communication within a wireless mobile telephone network. The transceiver 47 may process the signal received from the antenna 43 in advance so that the signal may be received by the processor 21 and further manipulated. The transceiver 47 also processes the signal received from the processor 21 so that the signal can be transmitted from the exemplary display device 40 via the antenna 43.

대안적인 실시형태에 있어서, 트랜스시버(47)는 수신기로 대체될 수 있다. 또 다른 대안적인 실시형태에 있어서, 네트워크 인터페이스(27)는 프로세서(21)에 전송될 화상 데이터를 저장하거나 생성할 수 있는 이미지 소스(즉, 화상 공급원(image source))로 대체될 수 있다. 예를 들어, 화상 공급원은 화상 데이터를 포함하는 디지털 비디오 디스크(DVD: digital video disc)나 하드 디스크 드라이브, 또는 화상 데이터를 생성하는 소프트웨어 모듈일 수 있다.In alternative embodiments, the transceiver 47 may be replaced with a receiver. In yet another alternative embodiment, network interface 27 may be replaced with an image source (ie, an image source) capable of storing or generating image data to be sent to processor 21. For example, the image source may be a digital video disc (DVD) or hard disk drive containing image data, or a software module for generating image data.

프로세서(21)는 일반적으로 예시적인 표시장치(40)의 전체적인 동작을 제어한다. 프로세서(21)는 네트워크 인터페이스(27) 또는 화상 공급원으로부터의 압축된 화상 데이터와 같은 데이터를 수신하고, 해당 데이터를 원천 화상 데이터(raw image data)로 또는 원천 화상 데이터로 즉시 처리할 수 있는 포맷으로 처리한다. 그 후, 프로세서(21)는 처리된 데이터를 드라이버 제어기(29)로 또는 저장을 위해 프레임 버퍼(28)로 전송한다. 원천 데이터는 전형적으로 화상 내의 각각의 위치에서 화상 특성들을 식별하는 정보를 의미한다. 예를 들어, 이러한 화상 특성들은 색깔, 채도(saturation) 및 그레이 스케일(계조) 레벨(gray-scale level)을 포함할 수 있다.The processor 21 generally controls the overall operation of the exemplary display device 40. The processor 21 receives data such as compressed image data from the network interface 27 or the image source, and in a format capable of immediately processing the data as raw image data or as source image data. Process. Processor 21 then sends the processed data to driver controller 29 or to frame buffer 28 for storage. Source data typically refers to information that identifies image characteristics at each location within an image. For example, such image characteristics may include color, saturation and gray-scale levels.

일 실시형태에서, 프로세서(21)는 예시적인 표시장치(40)의 동작을 제어하는 마이크로 제어기, CPU 또는 논리 유닛을 포함한다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 일반적으로 신호를 스피커(45)에 전송하기 위해, 그리고 마이크(46)로부터 신호를 수신하기 위해 증폭기들 및 필터들을 포함한다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 예시적인 표시장치(40) 내에 있는 별도의 구성 요소일 수도 있거나 프로세서(21) 혹은 기타 구성 요소들 내에 내장되어 있을 수도 있다.In one embodiment, processor 21 includes a microcontroller, CPU or logic unit that controls the operation of exemplary display device 40. Conditioning hardware 52 generally includes amplifiers and filters to send a signal to speaker 45 and to receive a signal from microphone 46. The conditioning hardware 52 may be a separate component within the exemplary display device 40 or may be embedded within the processor 21 or other components.

드라이버 제어기(29)는 프로세서(21)에서 생성된 원천 화상 데이터를 프로세서(21)로부터 혹은 프레임 버퍼(28)로부터 직접 취하여 어레이 드라이버(22)로 고속 전송하기 위해 원천 화상 데이터를 적절하게 재포맷한다. 특히, 드라이버 제어기(29)는 원천 화상 데이터를 래스터 유사 포맷(raster like format)을 가진 데이터 흐름으로 재포맷하여 디스플레이 어레이(30)에 걸쳐 스캐닝하기에 적합한 시간 순서를 가진다. 다음에, 드라이버 제어기(29)는 포맷된 정보를 어레이 드라이버(22)에 전송한다. 비록 LCD 제어기와 같은 드라이버 제어기(29)가 자립형 집적 회로(stand-alone Integrated Circuit(IC))로서 시스템 프로세서(21)와 종종 연관되지만, 이러한 제어기들은 다양한 방법들로 구현될 수도 있다. 이들은 프로세서(21) 내에 하드웨어로서 삽입될 수 있거나, 소프트웨어로서 프로세서(21) 내에 삽입될 수도 있거나, 또는 어레이 드라이버(22)와 함께 하드웨어에 완전히 일체화될 수도 있다.The driver controller 29 appropriately reformats the original image data for high speed transfer to the array driver 22 by taking the original image data generated by the processor 21 directly from the processor 21 or from the frame buffer 28. . In particular, the driver controller 29 has a time sequence suitable for reformatting the source image data into a data flow with a raster like format to scan across the display array 30. The driver controller 29 then sends the formatted information to the array driver 22. Although driver controller 29, such as an LCD controller, is often associated with system processor 21 as a stand-alone integrated circuit (IC), such controllers may be implemented in various ways. They may be inserted as hardware into the processor 21, may be inserted into the processor 21 as software, or may be fully integrated into the hardware with the array driver 22.

전형적으로, 어레이 드라이버(22)는 포맷된 정보를 드라이버 제어기(29)로부터 수신하고 디스플레이의 x-y 매트릭스 픽셀들로부터 나온 수백, 때로는 수천개의 인출선에 초당 여러 번 인가되는 병렬 세트의 파형들로 비디오 데이터를 재포맷한다.Typically, array driver 22 receives formatted information from driver controller 29 and outputs video data in parallel sets of waveforms that are applied multiple times per second to hundreds, sometimes thousands, of lead lines from the xy matrix pixels of the display. Reformat the.

일 실시형태에 있어서, 드라이버 제어기(29), 어레이 드라이버(22) 및 디스플레이 어레이(30)는 여기서 설명하는 디스플레이들의 유형 중 어느 것에나 적합하다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 드라이버 제어기(29)는 종래의 디스플레이 제어기 또는 쌍안정 디스플레이 제어기(예를 들어, 간섭계 변조기 제어기)이다. 다른 실시형태에서, 어레이 드라이버(22)는 종래의 드라이버 또는 쌍안정 디스플레이 드라이버(예를 들어, 간섭계 변조기 디스플레이)이다. 일 실시형태에서, 드라이버 제어기(29)는 어레이 드라이버(22)와 일체형이다. 이러한 실시형태는 이동 전화기, 시계 및 기타 소형 디스플레이와 같은 고집적 시스템에 있어서 일반적이다. 또 다른 실시형태에서, 디스플레이 어레이(30)는 전형적인 디스플레이 어레이 또는 쌍안정 디스플레이 어레이(예를 들어, 간섭계 변조기들의 어레이를 포함하는 디스플레이)이다.In one embodiment, driver controller 29, array driver 22, and display array 30 are suitable for any of the types of displays described herein. For example, in one embodiment, driver controller 29 is a conventional display controller or bistable display controller (eg, interferometric modulator controller). In another embodiment, the array driver 22 is a conventional driver or bistable display driver (eg, interferometric modulator display). In one embodiment, the driver controller 29 is integral with the array driver 22. Such embodiments are common in highly integrated systems such as mobile phones, watches and other small displays. In another embodiment, display array 30 is a typical display array or bistable display array (eg, a display comprising an array of interferometric modulators).

입력 장치(48)는 사용자로 하여금 예시적인 표시장치(40)의 동작을 제어하도록 한다. 일 실시형태에서, 입력 장치(48)는 QWERTY 키보드 또는 전화기 키패드와 같은 키패드, 버튼, 스위치, 터치 센스 스크린, 감압막 또는 감열막을 포함한다. 일 실시형태에서, 마이크(46)는 예시적인 표시장치(40)에 대한 입력 장치이다. 이 장치에 데이터를 입력하기 위해 마이크(46)가 사용되는 경우, 음성 명령들이 사용자에 의해 제공되어 예시적인 표시장치(40)의 동작들을 제어할 수도 있다.The input device 48 allows a user to control the operation of the exemplary display device 40. In one embodiment, the input device 48 includes a keypad, a button, a switch, a touch sense screen, a pressure sensitive film or a thermal film, such as a QWERTY keyboard or a telephone keypad. In one embodiment, the microphone 46 is an input device for the exemplary display device 40. When the microphone 46 is used to input data to the device, voice commands may be provided by the user to control the operations of the exemplary display device 40.

전력 공급 장치(50)는 당업계에 잘 알려져 있는 다양한 에너지 저장 장치들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 전력 공급 장치(50)는 니켈-카드뮴 배터리 또는 리튬 이온 배터리와 같은 충전용 배터리이다. 다른 실시형태에서, 전력 공급 장치(50)는 재생 가능 에너지 원, 커패시터, 또는 플라스틱 태양 전지, 태양 전지 도료를 비롯한 태양 전지이다. 다른 실시형태에 있어서, 전력 공급 장치(50)는 벽에 붙은 콘센트에서 전력을 받도록 구성된다.Power supply 50 may include various energy storage devices that are well known in the art. For example, in one embodiment, the power supply 50 is a rechargeable battery such as a nickel-cadmium battery or a lithium ion battery. In another embodiment, power supply 50 is a renewable energy source, capacitor, or solar cell, including plastic solar cells, solar cell paints. In another embodiment, the power supply 50 is configured to receive power from a wall outlet.

몇몇 구현예에 있어서, 제어 프로그램은 앞서 설명한 바와 같이 전자 디스플레이 시스템 내의 몇몇 개소에 위치될 수 있는 드라이버 제어기 내에 존재한다. 몇몇 경우에, 제어 프로그램은 어레이 드라이버(22) 내에 존재한다. 전술한 최적화는 다수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성 요소들 및 다양한 형태로 구현될 수도 있다.In some implementations, the control program resides in a driver controller that can be located at some point in the electronic display system as described above. In some cases, the control program is in the array driver 22. The foregoing optimization may be implemented in a number of hardware and / or software components and in various forms.

앞서 설명한 원리들에 따라서 작동되는 간섭계 변조기의 상세한 구조는 매우 다양할 수 있다. 예를 들어, 도 7a 내지 도 7e(이하, 일괄해서 간단히 "도 7"이라 지칭할 경우도 있음)는 이동식 반사층(14) 및 그의 지지 구조체의 다섯 개의 서로 다른 실시형태를 나타낸다. 도 7a는 도 1의 실시형태의 단면도인데, 여기서 금속 재료(14)의 스트립은 직교 방향으로 연장된 지지부(18) 상에 증착된다. 도 7b에 있어서, 각 간섭계 변조기의 이동식 반사층(14)은 정사각형 혹은 직사각형이며 또한 줄(tether)(32) 상에 단지 코너부에서 지지부에 부착된다. 도 7c에 있어서, 이동식 반사층(14)은 정사각형 혹은 직사각형이며, 또한 가요성 금속을 포함할 수도 있는 변형가능한 층(변형가능한 층)(34)으로부터 매달려 있다. 이 변형가능한 층(34)은 해당 변형가능한 층(34) 주변의 기판(20)에 직접적으로 혹은 간접적으로 접속된다. 이들 접속부(혹은 연결부)는 여기서는 지지 기둥부라고도 칭한다. 도 7d에 나타낸 실시형태는 변형가능한 층(34)이 안착되는 지지 기둥 플러그(support post plug)(42)를 가진다. 이동식 반사층(14)은 도 7a 내지 도 7c에 있어서와 마찬가지로 갭 위에 매달린 채 유지되지만, 변형가능한 층(34)은 해당 변형가능한 층(34)과 광학적 적층부(16) 사이의 구멍들을 채움으로써 지지 기둥부를 형성하지 않는다. 오히려, 지지 기둥부는 평탄화 재료로 형성되고, 이것은 지지 기둥 플러그(42)를 형성하는 데 이용된다. 도 7e에 나타낸 실시형태는 도 7d에 의거한 실시형태이지만, 도 7a 내지 도 7c에 나타낸 실시형태의 어느 것뿐만 아니라 도시하지 않은 추가의 실시형태와도 함께 작용하도록 적합화될 수 있다. 도 7e에 나타낸 실시형태에서, 금속 또는 기타 전도성 재료의 여분의 층은 버스 구조체(44)를 형성하는 데 이용되어 왔다. 이것에 의해 신호가 간섭계 변조기의 이면을 따라 송신될 수 있고, 그렇지 않으면 기판(20) 상에 형성될 수도 있는 다수의 전극을 제거할 수 있다.The detailed structure of the interferometric modulator operated in accordance with the principles described above can vary widely. For example, FIGS. 7A-7E (hereinafter sometimes referred to collectively simply as "FIG. 7") represent five different embodiments of the movable reflective layer 14 and its supporting structure. FIG. 7A is a cross-sectional view of the embodiment of FIG. 1, in which a strip of metal material 14 is deposited on a support 18 extending in an orthogonal direction. In FIG. 7B, the movable reflective layer 14 of each interferometric modulator is square or rectangular and is attached to the support at the corner only on the tether 32. In FIG. 7C, the movable reflective layer 14 is square or rectangular and is suspended from a deformable layer (deformable layer) 34, which may also include a flexible metal. This deformable layer 34 is connected directly or indirectly to the substrate 20 around the deformable layer 34. These connecting portions (or connecting portions) are also referred to herein as support pillars. The embodiment shown in FIG. 7D has a support post plug 42 on which the deformable layer 34 rests. The movable reflective layer 14 remains suspended over the gap as in FIGS. 7A-7C, but the deformable layer 34 is supported by filling the holes between the deformable layer 34 and the optical stack 16. Do not form pillars. Rather, the support column is formed of a flattening material, which is used to form the support column plug 42. The embodiment shown in FIG. 7E is an embodiment based on FIG. 7D, but can be adapted to work with any of the embodiments shown in FIGS. 7A-7C as well as additional embodiments not shown. In the embodiment shown in FIG. 7E, an extra layer of metal or other conductive material has been used to form the bus structure 44. This allows the signal to be transmitted along the backside of the interferometric modulator, eliminating a number of electrodes that may otherwise be formed on the substrate 20.

도 7에 나타낸 것과 같은 실시형태에 있어서, 간섭계 변조기는 직시형(direct-view) 장치로서 기능하는 데, 여기서 화상들은 투명한 기판(20)의 앞면 쪽으로부터 보이고 그 반대편에는 변조기들이 배열되어 있다. 이들 실시형태에 있어서, 반사층(14)은 변형가능한 층(34)을 비롯한, 기판(20)의 반대편의 반사층 쪽에 있는 간섭계 변조기의 일부를 광학적으로 차단한다. 이것에 의해 상기 차단된 영역은 화질에 부정적으로 영향을 미치는 일없이 구성되고 작동될 수 있게 된다. 예를 들어, 이러한 차단은 도 7e에서 버스 구조체(44)를 허용하며, 이것은 어드레싱 및 그 어드레싱으로부터 기인하는 이동 등과 같은, 상기 변조기의 전자기계 특성으로부터 해당 변조기의 광학적 특성을 분리시키는 능력을 제공한다. 이 분리가능한 변조기 구조체로 인해 해당 변조기의 광학적 측면들 및 전자기계적 측면들에 대해 사용되는 재질들 및 구조 설계가 선택되어 서로 독립적으로 기능하게 된다. 더욱이, 도 7c 내지 도 7e에 도시된 실시형태는 변형가능한 층(34)에 의해 수행되는, 기계적 특성들로부터 반사층(14)의 광학적 특성들을 분리함으로써 얻어지는 추가적인 장점들을 가진다. 이로 인해 반사층(14)에 사용되는 구조 설계 및 재질들이 광학적 특성에 관하여 최적화되고, 변형가능한 층(34)에 사용되는 구조 설계 및 재질들이 원하는 기계적 특성에 관하여 최적화된다.In an embodiment as shown in FIG. 7, the interferometric modulator functions as a direct-view device, wherein the images are seen from the front side of the transparent substrate 20 and the modulators are arranged opposite. In these embodiments, the reflective layer 14 optically blocks a portion of the interferometric modulator on the side of the reflective layer opposite the substrate 20, including the deformable layer 34. This allows the blocked area to be constructed and operated without adversely affecting the image quality. For example, this blocking allows the bus structure 44 in FIG. 7E, which provides the ability to separate the optical properties of the modulator from the electromechanical properties of the modulator, such as addressing and movement resulting from the addressing. . This separable modulator structure selects the materials and structural designs used for the optical and electromechanical aspects of the modulator to function independently of each other. Moreover, the embodiment shown in FIGS. 7C-7E has additional advantages obtained by separating the optical properties of the reflective layer 14 from the mechanical properties performed by the deformable layer 34. This optimizes the structural design and materials used for the reflective layer 14 with respect to the optical properties and the structural designs and materials used for the deformable layer 34 with respect to the desired mechanical properties.

컬러 디스플레이들에 대한 공통의 문제는, 이들이 자체 발광형이든 비자체발광형이든지에 관계없이, 제한된 세트의 원색들로부터의 풀-컬러 화상의 합성이다. 많은 컬러 디스플레이는 적색, 녹색 및 청색 표시 소자들 혹은 서브-화소들을 포함한다. 이러한 디스플레이에 있어서 적색, 녹색 및 청색 소자에 의해 생성된 광의 상대 강도를 변화시킴으로써 기타 색들이 생성된다. 이러한 적색, 녹색 및 청색의 혼색은, 인간의 눈에 기타 색으로 인지된다. 이러한 컬러 시스템에서의 적색, 녹색 및 청색의 상대값은 인간의 눈의 적색, 녹색 및 청색 광-감지 부분과 관련하여 삼자극값(tristimulus value)이라 지칭될 수 있다. 특정 디스플레이에 의해 생성될 수 있는 색의 범위는 해당 디스플레이의 컬러 색역이라 지칭될 수 있다. 적색, 녹색 및 청색에 의거한 예시적인 컬러 시스템이 본 명세서에서 설명되고 있지만, 다른 실시형태에서는, 디스플레이가 적색, 녹색 및 청색 이외의 삼원색의 세트의 관점에서 다른 컬러 시스템을 규정하는 색들의 세트를 지니는 변조기들을 포함할 수 있다.A common problem for color displays is the synthesis of full-color images from a limited set of primary colors, regardless of whether they are self emissive or non-emission. Many color displays include red, green and blue display elements or sub-pixels. In such displays other colors are produced by varying the relative intensities of the light produced by the red, green and blue elements. Such a mixture of red, green and blue is perceived by the human eye as other colors. The relative values of red, green and blue in this color system may be referred to as tristimulus values with respect to the red, green and blue light-sensitive portions of the human eye. The range of colors that can be generated by a particular display can be referred to as the color gamut of that display. Exemplary color systems based on red, green, and blue are described herein, but in other embodiments, the display may include a set of colors that define a different color system in terms of a set of three primary colors other than red, green, and blue. The genie may include modulators.

본 명세서에 개시된 간섭계 변조기 디스플레이의 색역을 증가시키는 하나의 방법으로는 관찰자를 향하여 간섭계 변조기로부터 반사된 색에 영향을 미치는 가시 스펙트럼 내에서 각종 파장에서 상이한 스펙트럼 폭, 위치 및/또는 진폭을 지니는 하나 이상의 투과 피크를 들 수 있다. 투과 피크는 디스플레이로부터 반사된 색을 변화시키는 반사 스펙트럼에 있어서 대응하는 반사율 딥스를 초래한다. 투과 피크들의 스펙트럼 폭, 위치 및 진폭들은 현재 얻기 불가능한 색을 형성하거나 전체적인 디스플레이의 색역을 증가시키도록 조율될 수 있다. 몇몇 경우에, 이들 투과 피크는 간섭계 변조기에 있어서 간섭계 반사체 혹은 에탈론 반사체를 이용해서 발생될 수 있다. 즉, 몇몇 실시형태에 있어서, 반사체 구조 자체는 간섭계 공동부를 포함한다. 이러한 반사체는 정지상태일 수 있거나 이동가능하도록 구성될 수 있다.One method of increasing the gamut of an interferometric modulator display disclosed herein includes one or more having different spectral widths, positions, and / or amplitudes at various wavelengths within the visible spectrum that affect the color reflected from the interferometric modulator towards the viewer. Permeation peak is mentioned. The transmission peaks result in corresponding reflectance dips in the reflection spectrum that change the color reflected from the display. The spectral width, position and amplitudes of the transmission peaks can be tuned to form a color that is not currently obtainable or to increase the color gamut of the overall display. In some cases, these transmission peaks may be generated using interferometric reflectors or etalon reflectors in an interferometric modulator. That is, in some embodiments, the reflector structure itself comprises an interferometric cavity. Such reflectors may be stationary or may be configured to be movable.

몇몇 실시형태에 있어서, 간섭계 반사체는 하나 이상의 광학적으로 투명한 층, 예를 들어, 하나 이상의 유전체층에 의해 분리된 2개의 부분 반사층을 포함할 수 있다. 간섭계 반사체는 흡수체층에 대해서 상대적으로 이동하여, 소정 파장의 광을 선택적으로 투과하여 변조기의 흡수체 측으로부터 반사된 및/또는 투과된 광을 변조하도록 구성될 수 있다. 간섭계 반사체를 포함하는 간섭계 변조기의 비제한적인 예는 여기에서 이하에 더욱 설명된다.In some embodiments, the interferometer reflector can include one or more optically transparent layers, for example two partially reflective layers separated by one or more dielectric layers. The interferometer reflector may be configured to move relative to the absorber layer and to selectively transmit light of a predetermined wavelength to modulate the reflected and / or transmitted light from the absorber side of the modulator. Non-limiting examples of interferometric modulators including interferometric reflectors are described further below.

간섭계 변조기는 동일 파장에서 관찰자에 의해 관찰된 반사율 스펙트럼에 있어서 딥을 형성하기 위하여 소정 파장에서 투과 피크를 형성하도록 조율될 수 있다. 간섭계 반사체에 의해 유발된 딥은 표준 반사체가 이용되는 마찬가지의 디스플레이로부터 관찰된 색에 비해서 관찰자에 의해 관찰된 색을 변화시킨다. 간섭계 반사체를 통해 투과된 광은, 관찰자를 향하여 도로 반사되지 않아 디스플레이의 전체적인 휘도를 낮추기 때문에 "소실된"(lost) 광으로 간주될 수 있다. 그러나, 몇몇 경우에, 간섭계 반사체를 이용할 경우 소실된 광량은 디스플레이에 입사되는 전체 광의 약 1.5% 미만일 수 있다. 이와 같이 해서, 간섭계 반사체는 디스플레이의 휘도를 충분히 낮추는 일없이 디스플레이의 컬러 색역을 증가시키는데 이용될 수 있다.The interferometric modulator may be tuned to form a transmission peak at a given wavelength to form a dip in the reflectance spectrum observed by the observer at the same wavelength. The dip caused by the interferometric reflector changes the color observed by the observer compared to the color observed from the same display in which the standard reflector is used. Light transmitted through the interferometric reflector may be considered "lost" light because it is not reflected back towards the viewer, lowering the overall brightness of the display. However, in some cases, the amount of light lost when using an interferometric reflector may be less than about 1.5% of the total light incident on the display. In this way, the interferometer reflector can be used to increase the color gamut of the display without sufficiently lowering the brightness of the display.

도 8a 및 도 9a는 간섭계 변조기의 두 실시형태를 예시하고 있다. 첨부된 도면들에서의 항목의 상대적 크기는 단지 예시적인 목적을 위하여 선택되었다. 따라서, 도면에 도시된 거리 및 크기는 반드시 일정 척도로 되어 있지 않고, 간섭계 변조기 혹은 간섭계 반사체의 임의의 특정 실시형태를 대표하도록 의도된 것은 아니다.8A and 9A illustrate two embodiments of an interferometric modulator. The relative size of the items in the accompanying drawings has been chosen for illustrative purposes only. Thus, the distances and sizes shown in the figures are not necessarily to scale, and are not intended to represent any particular embodiment of an interferometric modulator or interferometer reflector.

도 8a는 간섭계 변조기("IMOD")(811)를 포함하는 간섭계 디스플레이(800)의 일 실시형태의 단면도이다. IMOD(811)는 기판층(간단히 "기판"이라고도 칭함)(801)에 인접하여 배치될 수 있다. 기판(801)은 임의의 적절한 기판, 예를 들어, 아크릴, 유리, 폴리에틸렌 테레프탈레이트("PET") 및/또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글라이콜("PET-G")을 포함할 수 있다. IMOD(811)는 흡수체층(803), 반사체층(809) 및 상기 흡수체층(803)과 반사체층(809) 사이에 규정된 광학 공진 공동부층(821)을 포함할 수 있다. 반사체층(809)은 도 1과 관련하여 위에서 설명된 바와 같은 폐쇄 상태와 개방 상태(도시 생략) 사이에서 흡수체에 대체로 수직인 방향으로 공기 간극(807)을 통해 이동할 수 있다. 간섭계 변조기(811)는, 반사체(809)가 개방 상태에 있을 경우 하나 이상의 관찰자를 향하여 기판(801) 측으로부터 색, 예를 들어, 적색, 녹색 혹은 청색을 반사시키도록 구성될 수 있고, 또한 반사체가 작동 상태에 있을 경우 어두운 색, 예를 들어, 흑색 혹은 짙은 청색을 반사시키도록 구성될 수 있다.8A is a cross-sectional view of one embodiment of an interferometer display 800 including an interferometric modulator (“IMOD”) 811. The IMOD 811 may be disposed adjacent to the substrate layer (also referred to simply as the “substrate”) 801. Substrate 801 may include any suitable substrate, such as acrylic, glass, polyethylene terephthalate ("PET") and / or polyethylene terephthalate glycol ("PET-G"). The IMOD 811 may include an absorber layer 803, a reflector layer 809, and an optical resonant cavity layer 821 defined between the absorber layer 803 and the reflector layer 809. The reflector layer 809 may move through the air gap 807 in a direction generally perpendicular to the absorber between the closed and open states (not shown) as described above with respect to FIG. 1. The interferometric modulator 811 may be configured to reflect color, for example red, green or blue, from the substrate 801 side towards the one or more observers when the reflector 809 is in an open state, and also reflector May be configured to reflect a dark color, for example black or dark blue when is in an operating state.

도 8a에 도시된 실시형태에 있어서, 흡수체층(간단히 "흡수체"라고도 칭함)(803)은 광학 공진 공동부(821)의 상부를 규정하고, 반사체층(809)은 광학 공진 공동부(821)의 하부를 규정한다. 흡수체층(803) 및 반사체층(809)의 두께는 간섭계 반사체(811)에 의해 반사된 상대 광량과 간섭계 변조기(811)를 통해 투과된 광을 제어하도록 선택될 수 있다. 흡수체(803)의 두께는 약 40Å 내지 약 500Å의 범위일 수 있다. 반사체층(809)의 두께는 약 40Å 내지 약 500Å의 범위일 수 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 흡수체(803)와 반사체(809)는 반사성이면서도 도전성인 재료를 포함할 수 있다. 흡수체층(803)과 반사체층(809)은 양쪽 모두 금속을 포함할 수 있고, 이들 양쪽 모두는 부분적으로 투과성일 수 있다. 흡수체층(803)은 각종 재료, 예를 들어, 몰리브덴(Mo), 티탄(Ti), 텅스텐(W) 및 크롬(Cr)뿐만 아니라, 예를 들어, MoCr 혹은 PbSe을 포함할 수 있다. 반사체층(809)은 각종 재료, 예를 들어, 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 금(Au) 및 크롬(Cr)뿐만 아니라, 합금들, 예를 들어, MoCr을 포함할 수 있다.In the embodiment shown in FIG. 8A, the absorber layer (also referred to simply as the "absorber") 803 defines the top of the optical resonant cavity 821, and the reflector layer 809 is the optical resonant cavity 821. It defines the lower part of. The thickness of the absorber layer 803 and the reflector layer 809 may be selected to control the relative amount of light reflected by the interferometer reflector 811 and the light transmitted through the interferometric modulator 811. The thickness of the absorber 803 may range from about 40 kPa to about 500 kPa. The thickness of the reflector layer 809 may range from about 40 kPa to about 500 kPa. In some embodiments, the absorber 803 and the reflector 809 may comprise a reflective and conductive material. Both absorber layer 803 and reflector layer 809 may comprise metal, both of which may be partially transmissive. The absorber layer 803 may include various materials such as molybdenum (Mo), titanium (Ti), tungsten (W) and chromium (Cr), for example, MoCr or PbSe. The reflector layer 809 can be a variety of materials, for example aluminum (Al), copper (Cu), silver (Ag), molybdenum (Mo), gold (Au) and chromium (Cr), as well as alloys, for example. For example, it may include MoCr.

반사체층(809)을 통해 반사되거나 투과된 광량은 반사체층(809)의 두께와 조성을 변화시킴으로써 상당히 증가하거나 저감될 수 있다. 간섭계 변조기로부터 반사된 광의 얻어지는 색은 광학 공진 공동부(821)의 크기(예컨대, 두께)와 흡수체층(803)의 재료 특성에 의해 영향을 받는 광 간섭 원리에 의거하고 있다. 반사체(809)의 두께를 변화시키면, 반사된 색의 강도에 영향을 미칠 것이고, 따라서 반사체(809)를 통한 투과 강도에 영향을 줄 것이다.The amount of light reflected or transmitted through the reflector layer 809 can be significantly increased or reduced by varying the thickness and composition of the reflector layer 809. The resulting color of the light reflected from the interferometric modulator is based on the principle of optical interference, which is affected by the size (eg, thickness) of the optical resonant cavity 821 and the material properties of the absorber layer 803. Changing the thickness of the reflector 809 will affect the intensity of the reflected color and thus affect the transmission intensity through the reflector 809.

IMOD의 몇몇 실시형태에 있어서, 광학 공진 공동부(821)는, 고형 층, 예를 들어, 광학적으로 투명한 유전체층(예컨대, SiON) 또는 복수개의 층에 의해 규정된다. 다른 IMOD에 있어서, 광학 공진 공동부(821)는 공기 간극, 또는 광학적으로 투명한 층(805)과 공기 간극(807)의 조합에 의해 규정된다. 광학 공진 공동부(821)의 두께는 IMOD로부터의 하나 이상의 특정 색의 반사를 최대화하거나 최소화하도록 조율될 수 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 광학 공진 공동부(821)의 두께는 약 1000Å 내지 약 5000Å 혹은 그 이상의 범위일 수 있다. 광학 공진 공동부(821)의 물리적 두께는 그것을 형성하는 재료(들)에 의존할 수 있다. 예를 들어, 공기 공동부(air cavity)는, SiON이 공기보다 높은 굴절률을 지니기 때문에 등가의 광학 두께에 대해서 SiON으로부터 형성된 공동부보다 물리적으로 두꺼울 수 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 광학 공진 공동부(821)의 구성된 두께는 해당 공동부(821)의 광학적 두께에 의거해서 채택될 수 있다. 본 명세서에서 이용되는 바와 같이, "광학적 두께"란 IMOD(811)로부터의 피크 반사의 파장으로 환산해서 측정된 공동부(821)의 등가의 광학 광로 길이를 의미한다. 즉, 공동부(821)의 설계는, 실제 물리적 간격이 채택된 재료(들)와 IMOD(811)의 설계의 양쪽 모두에 의존하여 충분히 변화될 수 있기 때문에, 광학적 두께(예컨대, 많은 파장)로서 유용하게 특정될 수 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 광학 공진 공동부(821)의 광학적 두께는 IMOD(811)의 반사 피크 파장의 약 1/4 내지 약 10배의 범위일 수 있다. 이와 같이 해서, IMOD에 의해 반사된 색(혹은 색들)은 광학 공진 공동부(821)를 소정의 두께를 지니도록 구성함으로써 선택될 수 있다.In some embodiments of the IMOD, the optical resonant cavity 821 is defined by a solid layer, eg, an optically transparent dielectric layer (eg, SiON) or a plurality of layers. In another IMOD, the optical resonant cavity 821 is defined by an air gap, or a combination of an optically transparent layer 805 and an air gap 807. The thickness of the optical resonant cavity 821 can be tuned to maximize or minimize the reflection of one or more specific colors from the IMOD. In some embodiments, the thickness of the optical resonant cavity 821 may range from about 1000 GPa to about 5000 GPa or more. The physical thickness of the optical resonant cavity 821 may depend on the material (s) forming it. For example, an air cavity may be physically thicker than a cavity formed from SiON for equivalent optical thickness since SiON has a higher refractive index than air. In some embodiments, the configured thickness of the optical resonant cavity 821 can be adopted based on the optical thickness of the cavity 821. As used herein, "optical thickness" means the equivalent optical optical path length of cavity 821 measured in terms of the wavelength of peak reflection from IMOD 811. That is, the design of the cavity 821 can be changed as optical thickness (eg, many wavelengths) because the actual physical spacing can vary sufficiently depending on both the material (s) employed and the design of the IMOD 811. It can be usefully specified. In some embodiments, the optical thickness of optical resonant cavity 821 may range from about 1/4 to about 10 times the reflected peak wavelength of IMOD 811. In this way, the color (or colors) reflected by the IMOD can be selected by configuring the optical resonant cavity 821 to have a predetermined thickness.

도 8b는 반사체가 개방(혹은 비작동 상태)에 있을 경우 도 8a에 도시된 바와 같이 구성된 간섭계 변조기의 기판 측으로부터 반사되는 광에 대한 광 반사율 곡선(901)을 예시한 도면이다. 간섭계 변조기는 약 50Å 두께인 흡수체층, 약 2440Å 두께인 광학 공진 공동부 및 약 300Å 두께인 반사체층을 포함한다. 도 8b에 예시된 바와 같이, 이 특정 간섭계 변조기의 반사 피크는 약 540㎚의 파장에서 약 90%이다. 이와 같이 해서, 간섭계 변조기는 반사체가 개방 상태에 있는 경우 변조기의 기판 측으로부터 녹색 광을 반사시키도록 조율된다. 위에서 설명된 바와 같이, 간섭계 변조기는 작동된 경우 어둡게 보인다. 간섭계 변조기의 기판 측으로부터 반사된 광의 반사 피크와 파장은 흡수체층, 광학 공진 공동부, 및/또는 반사체층을 조정함으로써 변경될 수 있다. 예를 들어, 간섭계 변조기는 반사체가 개방 위치에 있을 경우 다른 색을 반사시키도록 구성될 수 있다.FIG. 8B illustrates a light reflectance curve 901 for light reflected from the substrate side of an interferometric modulator configured as shown in FIG. 8A when the reflector is in an open (or inoperative state). The interferometric modulator includes an absorber layer about 50 microns thick, an optical resonant cavity about 2440 microns thick, and a reflector layer about 300 microns thick. As illustrated in FIG. 8B, the reflection peak of this particular interferometric modulator is about 90% at a wavelength of about 540 nm. In this way, the interferometric modulator is tuned to reflect green light from the substrate side of the modulator when the reflector is in the open state. As described above, the interferometric modulator appears dark when operated. The reflection peak and wavelength of the light reflected from the substrate side of the interferometric modulator can be changed by adjusting the absorber layer, optical resonant cavity, and / or reflector layer. For example, the interferometric modulator may be configured to reflect another color when the reflector is in the open position.

도 9a는 간섭계 디스플레이(800)의 일부의 다른 실시형태를 예시한 단면도이다. 도 9a는 도 8a에 도시된 반사체(809) 대신에 간섭계 반사체(813)를 포함한다. 간섭계 반사체(813)는 투과 피크를 유발하도록 조율되어, 상이한 스펙트럼 폭, 위치 혹은 진폭을 지니는, 관찰자를 향하여 반사된 광의 스펙트럼의 대응하는 딥스를 초래할 수 있다. 이와 같이 해서, 본 명세서에서 이용되는 바와 같은 "간섭계 반사체"란 용어는 그 자체 상에 소정 파장의 광을 선택적으로 투과시키고 반사시켜, 디스플레이로부터의 소정 파장의 광을 전체로서 선택적으로 반사시키고 투과시키는 요소(혹은 소자)를 의미한다. 몇몇 실시형태에 있어서, 간섭계 반사체(813)는 에탈론의 공진에 대응하는 투과 피크를 발휘할 수 있는 패브리 페로 에탈론(Fabry-Perot etalon) 혹은 에탈론 반사체와 유사할 수 있다.9A is a cross-sectional view illustrating another embodiment of a portion of an interferometer display 800. FIG. 9A includes an interferometer reflector 813 instead of the reflector 809 shown in FIG. 8A. Interferometer reflector 813 may be tuned to cause a transmission peak, resulting in a corresponding depth of spectrum of reflected light towards the viewer with different spectral width, position or amplitude. As such, the term "interferometer reflector" as used herein selectively transmits and reflects light of a predetermined wavelength on itself to selectively reflect and transmit light of a predetermined wavelength as a whole as a whole. By element (or device). In some embodiments, interferometric reflector 813 may be similar to a Fabry-Perot etalon or etalon reflector that may exhibit a transmission peak corresponding to the resonance of the etalon.

간섭계 반사체(813)는 상부 반사층(815), 하부 반사층(819) 및 해당 상부 반사층과 하부 반사층 사이에 배치된 광학 공진층(817)을 포함한다. 간섭계 반사체(813)에 의해 유발된 투과 피크는 광학 공진층의 굴절률 혹은 두께를 변화시키고/시키거나 상하부 반사층(815, 819)의 반사율을 변화시킴으로써 선택(혹은 "조율")될 수 있다. 상하부 반사층(815, 819)의 반사율은 이들 층의 두께에 의해 및/또는 이들 층을 형성하도록 채택된 재료에 의해 영향받을 수 있다.The interferometer reflector 813 includes an upper reflecting layer 815, a lower reflecting layer 819, and an optical resonant layer 817 disposed between the upper reflecting layer and the lower reflecting layer. The transmission peak caused by the interferometric reflector 813 may be selected (or “tuned”) by changing the refractive index or thickness of the optical resonant layer and / or by changing the reflectance of the upper and lower reflective layers 815 and 819. The reflectance of the upper and lower reflective layers 815 and 819 can be influenced by the thickness of these layers and / or by the materials employed to form these layers.

상하부 반사층(815, 819)의 양쪽 모두는 금속을 포함할 수 있고, 또한 이들 양쪽 모두는 부분적으로 투과성이 되도록 구성될 수 있다. 반사층(815, 819)은, 예를 들어, 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 금(Au) 및/또는 크롬(Cr)뿐만 아니라, 합금, 예를 들어, MoCr을 포함할 수 있다. 반사층(815, 819)은 동일한 재료로 형성될 수 있거나, 이들은 상이한 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상부 반사층(815)은 알루미늄을 포함할 수 있고 하부 반사층은 알루미늄을 포함할 수 있다.Both upper and lower reflective layers 815 and 819 may comprise metal, and both may be configured to be partially transmissive. Reflective layers 815 and 819 include, for example, aluminum (Al), silver (Ag), molybdenum (Mo), gold (Au) and / or chromium (Cr), as well as alloys such as MoCr. can do. Reflective layers 815 and 819 may be formed of the same material, or they may be formed of different materials. For example, the upper reflective layer 815 may comprise aluminum and the lower reflective layer may comprise aluminum.

상하부 반사층(815, 819)의 두께는 목적으로 하는 반사율 및 투과율 특성에 따라서 변할 수 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 상부 반사층(815)의 두께는 하부 반사층(819)보다 적다. 다른 실시형태에 있어서, 상부 반사층(815)의 두께는 하부 반사층(819)의 두께와 대략 동일하다. 상하부 반사층(815, 819)의 두께는 약 5Å 내지 약 1200Å의 범위일 수 있다. 예를 들어, 상부 반사층은 약 120Å일 수 있고, 하부 반사층은 약 600Å일 수 있다.The thickness of the upper and lower reflective layers 815 and 819 may vary depending on the desired reflectance and transmittance characteristics. In some embodiments, the thickness of the upper reflective layer 815 is less than the lower reflective layer 819. In other embodiments, the thickness of the upper reflective layer 815 is approximately equal to the thickness of the lower reflective layer 819. The thickness of the upper and lower reflective layers 815 and 819 may range from about 5 kPa to about 1200 kPa. For example, the upper reflective layer may be about 120 Hz and the lower reflective layer may be about 600 Hz.

광학 공진층(817)은 하나 이상의 광학 공진 재료로 형성된다. 적절한 광학 공진 재료의 예로는 공기 및 광학적으로 투명한 유전체(예컨대, SiON)를 포함한다. 광학 공진층(817)은 단일의 층 혹은 복수개의 층으로 형성될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 광학 공진층(817)은 SiON의 단일 층을 포함한다. 다른 실시형태에 있어서, 광학 공진층(817)은 공기를 포함한다. 다른 실시형태에 있어서, 광학 공진층(817)은 하나 이상의 공기 및 투명한 유전체를 포함한다.The optical resonant layer 817 is formed of one or more optical resonant materials. Examples of suitable optical resonant materials include air and optically transparent dielectrics (eg, SiON). The optical resonant layer 817 may be formed of a single layer or a plurality of layers. In one embodiment, the optical resonant layer 817 comprises a single layer of SiON. In another embodiment, the optical resonant layer 817 comprises air. In another embodiment, the optical resonant layer 817 includes one or more air and a transparent dielectric.

광학 공진층(817)이 공기의 층을 포함하는 실시형태에 있어서, 상하부 반사층(815, 819)은 서로로부터 고정된 거리에 유지될 수 있거나, 또는 이들은 서로에 대해서 움직일 수 있다. 예를 들어, 간섭계 반사체(813)는 공기로 형성된 광학 공진층(817)을 포함할 수 있고, 하부 반사층(819)은 하부 반사체가 이동함에 따라서 광학 공진층의 두께를 변화시키는 상부 반사층(815)에 대해서 이동할 수 있다. 상하부 반사층(815, 819) 간의 거리에 의해 규정된 바와 같은 광학 공진층(817)의 두께는 이하에 더욱 상세히 논의되는 바와 같이 투과 피크의 위치 혹은 투과 피크의 차수를 조정하도록 조율될 수 있다. 이와 같이 해서, 간섭계 반사체(813)는 상하부 반사층(815, 819) 간의 거리가 변화함에 따라서 시간 경과에 따라 변화하는 하나 이상의 투과 피크를 유발하도록 구성될 수 있다.In embodiments where the optical resonant layer 817 comprises a layer of air, the upper and lower reflective layers 815 and 819 can be kept at a fixed distance from each other, or they can move relative to each other. For example, the interferometer reflector 813 may include an optical resonant layer 817 formed of air, and the lower reflecting layer 819 may change the thickness of the optical resonant layer as the lower reflector moves. You can move about. The thickness of the optical resonant layer 817 as defined by the distance between the upper and lower reflective layers 815 and 819 may be tuned to adjust the position of the transmission peak or the order of the transmission peak, as discussed in more detail below. In this way, the interferometer reflector 813 may be configured to cause one or more transmission peaks that change over time as the distance between the upper and lower reflective layers 815, 819 changes.

도 9b는 간섭계 반사체가 개방 상태에 있을 경우 간섭계 반사체를 포함하는 간섭계 변조기의 기판 측으로부터 반사되는 광에 대한 광 반사율 곡선(903)을 예시한 도면이다. 이 예에서, 간섭계 반사체는 약 30Å의 두께를 지니는 알루미늄으로 형성된 제1반사층, 약 1300Å의 두께를 지니는 SiON으로 형성된 광학 공진층 및 약 30Å의 두께를 지니는 알루미늄으로 형성된 제2반사층을 포함한다.9B illustrates a light reflectance curve 903 for light reflected from the substrate side of an interferometric modulator including an interferometer reflector when the interferometer reflector is in an open state. In this example, the interferometer reflector includes a first reflection layer formed of aluminum having a thickness of about 30 μs, an optical resonant layer formed of SiON having a thickness of about 1300 μs, and a second reflection layer formed of aluminum having a thickness of about 30 μs.

도 9b에 예시된 바와 같이, 광 반사율 곡선(903)은 간섭계 반사체에 의해 유발된 투과 피크로 인한 약 520㎚의 파장에서의 딥(907)을 포함한다. 이 반사율 딥(907)은, 반사체 내에 광학 공진층을 지니지 않고, 따라서 반사율 딥을 유발하지 않는 반사체를 이용하는 간섭계 변조기로부터의 광과 비교할 때 반사된 광(903)의 외양(appearance)을 변화시킨다. 도 9b에 있어서 반사된 광은, 간섭계 반사체에 의해 형성된 투과 피크가 보다 넓은 범위의 파장에 걸쳐서 반사율 곡선을 "평평하게 하기"(flatten) 때문에 관찰자에게 도 9a에서 반사된 광과는 다르게 보인다.As illustrated in FIG. 9B, the light reflectance curve 903 includes a dip 907 at a wavelength of about 520 nm due to the transmission peak caused by the interferometer reflector. This reflectance dip 907 changes the appearance of reflected light 903 as compared to light from an interferometric modulator that uses a reflector that does not have an optical resonant layer in the reflector and thus does not cause a reflectance dip. The reflected light in FIG. 9B looks different from the light reflected in FIG. 9A to the viewer because the transmission peak formed by the interferometric reflector “flattens” the reflectance curve over a wider range of wavelengths.

도 9c는, 간섭계 반사체가 개방 상태에 있을 경우, 해당 간섭계 반사체를 포함하는 간섭계 변조기의 기판 측으로부터 반사되는 광에 대한 광 반사율 곡선(905)을 예시한 도면이다. 이 예에 있어서, 간섭계 반사체는 약 30Å의 두께를 지니는 알루미늄으로 형성된 제1반사층, 약 1300Å의 두께를 지니는 SiON으로 형성된 광학 공진층 및 약 30Å의 두께를 지니는 알루미늄으로 형성된 제2반사층을 포함한다. 광 반사율 곡선(905)은 간섭계 반사체에 의해 유발된 투과 피크로 인한 약 575㎚의 파장에서의 딥(907)을 포함한다. 도 9b에서의 시뮬레이션된 반사율 딥(907)은 간섭계 변조기의 배치형태 차이로 인한 도 9c에서의 측정된 반사율 딥과는 다른 파장에 있다.9C illustrates a light reflectance curve 905 for light reflected from the substrate side of an interferometric modulator that includes the interferometer reflector when the interferometer reflector is in an open state. In this example, the interferometer reflector includes a first reflection layer formed of aluminum having a thickness of about 30 μs, an optical resonant layer formed of SiON having a thickness of about 1300 μs, and a second reflection layer formed of aluminum having a thickness of about 30 μs. Light reflectance curve 905 includes a dip 907 at a wavelength of about 575 nm due to the transmission peak caused by the interferometer reflector. The simulated reflectance dip 907 in FIG. 9B is at a different wavelength from the measured reflectance dip in FIG. 9C due to differences in the arrangement of the interferometric modulators.

도 9d는 소정의 배치형태의 간섭계 반사체를 통과하는 광에 대한 광 투과율 곡선(1003)을 예시하고 있다. 이 예에 있어서, 간섭계 반사체는 약 30Å의 두께를 지니는 알루미늄으로 형성된 제1반사층, 약 1300Å의 두께를 지니는 SiON으로 형성된 광학 공진층 및 약 30Å의 두께를 지니는 알루미늄으로 형성된 제2반사층을 포함한다. 간섭계 변조기는 광학 공진층의 두께에 따라 투과 피크(909)의 다수의 차수를 유발하도록 구성될 수 있다. 보다 두꺼운 광학 공진층을 지니는 간섭계 변조기는 보다 얇은 광학 공진층을 지니는 간섭계 반사체보다 투과 피크(909)의 더 많은 차수를 유발할 것이다. 이하에 논의되는 바와 같이, 광학 공진층의 두께는, 피크(909)의 차수를 조율하는 것 이외에도, 또한 피크의 대응하는 파장을 조율하도록 변화될 수 있다.9D illustrates a light transmittance curve 1003 for light passing through an interferometric reflector in a predetermined configuration. In this example, the interferometer reflector includes a first reflection layer formed of aluminum having a thickness of about 30 μs, an optical resonant layer formed of SiON having a thickness of about 1300 μs, and a second reflection layer formed of aluminum having a thickness of about 30 μs. The interferometric modulator may be configured to cause multiple orders of transmission peak 909 depending on the thickness of the optical resonant layer. An interferometric modulator with a thicker optical resonant layer will cause more orders of transmission peak 909 than an interferometric reflector with a thinner optical resonant layer. As discussed below, the thickness of the optical resonant layer can be varied to tune the corresponding wavelength of the peak, in addition to tuning the order of the peak 909.

도 10a는 간섭계 반사체를 포함하는 간섭계 변조기의 기판 측으로부터 반사되는 광에 대한 광 반사율 곡선(1001)을 예시한 도면이다. 도 10a는 또한 간섭계 변조기와 간섭계 반사체의 양쪽 모두를 통해 전파 중인 광에 대한 광 투과율 곡선(1003)을 예시하고 있다. 이 예에 있어서, 도 10a와 연관된 간섭계 변조기는 약 50Å 두께인 흡수체층과, 약 2440Å 두께인 광학 공진 공동부를 포함한다. 간섭계 반사체는 약 30Å의 두께를 지니는 알루미늄으로 형성된 제1반사층, 약 1300Å의 두께를 지니는 SiON으로 형성된 광학 공진층 및 약 30Å의 두께를 지니는 알루미늄으로 형성된 제2반사층을 포함한다. 광 반사율 곡선(1001)은 약 520㎚의 파장에서의 딥(907)을 포함한다. 광 투과율 곡선(1003)은 약 520㎚의 파장에서의 피크(909)를 포함한다. 투과율 피크(909)는 간섭계 반사체를 통해서 간섭계 변조기에 입사되는 광의 약 1%의 투과도를 초래한다. 이 광은 관찰자를 향하여 도로 반사되지 않기 때문에 소실되며, 이러한 광 소실은 장치의 전체적인 반사율을 상당히 저감시키지는 않는다.10A illustrates a light reflectance curve 1001 for light reflected from the substrate side of an interferometric modulator including an interferometer reflector. 10A also illustrates a light transmittance curve 1003 for light propagating through both the interferometric modulator and the interferometer reflector. In this example, the interferometric modulator associated with FIG. 10A includes an absorber layer about 50 dB thick and an optical resonant cavity about 2440 dB thick. The interferometer reflector includes a first reflection layer formed of aluminum having a thickness of about 30 μs, an optical resonant layer formed of SiON having a thickness of about 1300 μs, and a second reflection layer formed of aluminum having a thickness of about 30 μs. Light reflectance curve 1001 includes a dip 907 at a wavelength of about 520 nm. Light transmittance curve 1003 includes a peak 909 at a wavelength of about 520 nm. Transmittance peak 909 results in a transmission of about 1% of light incident on the interferometric modulator through the interferometer reflector. This light is lost because it is not reflected back towards the viewer, and this light loss does not significantly reduce the overall reflectance of the device.

투과율 피크(909)와 반사율 딥(907)은 간섭계 반사체를 통한 광의 투과율이 간섭계 변조기로부터의 전체적인 반사율을 저감시키기 때문에 동일한 파장을 따라 대체로 정렬된다. 그러나, 투과율 피크(909)의 위치는 반사율(1001) 스펙트럼의 위치에 의해 영향받지 않는다. 즉, 반사율 곡선(1001)은 간섭계 변조기 내의 광학 공진 공동부의 두께를 변화시킴으로써 조정될 수 있지만, 간섭계 반사체의 배치형태로 인한 투과율 피크(907)는 동일한 위치에 머무를 것이다. 도 10b는, 광학 공진 공동부가 도 10b에 있어서 저감된 것을 제외하고 도 10a를 작성하는데 이용되는 간섭계 변조기와 동일한 간섭계 변조기의 기판 측으로부터 반사되는 광에 대한 광 반사율 곡선(1005)을 예시하고 있다. 도 10b는 또한 간섭계 반사체를 통해 전파 중인 광에 대한 광 투과율 곡선(1003)을 예시하고 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 간섭계 변조기로부터의 광의 반사율은 광학 공진 공동부의 두께를 변화시킴으로써 조정되거나 조율될 수 있다. 도 10b에 도시된 바와 같이, 광학 공진 공동부층의 두께를 저감시킴으로써 도 10a에 도시된 반사율로부터의 반사율 곡선(1005)을 변화시킨다. 그러나, 간섭계 반사체는 도 10a에 도시된 피크와 실질적으로 동일한 피크(909)를 유발하고, 도 10b에 있어서의 투과 곡선(1003)은 도 10a에 있어서의 투과 곡선과 실질적으로 동일하다. 이와 같이 해서, 투과율 피크(909) 및 대응하는 반사율 딥(907)의 위치는 광학 공진 공동부가 변화될 경우 변동되지 않는다.Transmittance peak 909 and reflectance dip 907 are generally aligned along the same wavelength because the transmittance of light through the interferometric reflector reduces the overall reflectance from the interferometric modulator. However, the position of the transmittance peak 909 is not affected by the position of the reflectance 1001 spectrum. That is, the reflectance curve 1001 can be adjusted by varying the thickness of the optical resonant cavity in the interferometric modulator, but the transmittance peak 907 due to the placement of the interferometric reflector will remain at the same location. FIG. 10B illustrates a light reflectance curve 1005 for light reflected from the substrate side of the same interferometric modulator as the interferometric modulator used to create FIG. 10A except that the optical resonant cavity is reduced in FIG. 10B. 10B also illustrates a light transmittance curve 1003 for light propagating through the interferometer reflector. As mentioned above, the reflectance of light from the interferometric modulator can be adjusted or tuned by varying the thickness of the optical resonant cavity. As shown in FIG. 10B, the reflectance curve 1005 from the reflectance shown in FIG. 10A is changed by reducing the thickness of the optical resonant cavity layer. However, the interferometer reflector causes a peak 909 that is substantially the same as the peak shown in FIG. 10A, and the transmission curve 1003 in FIG. 10B is substantially the same as the transmission curve in FIG. 10A. In this way, the position of the transmittance peak 909 and the corresponding reflectance dip 907 do not change when the optical resonant cavity changes.

도 10c는, 특정 간섭계 변조기, 예를 들어, 도 10a를 작성하는데 이용되는 간섭계 변조기와 같은 간섭계 변조기의 기판 측으로부터 약 30°의 시야각에서 반사되는 광 반사율 곡선(1015)을 예시하고 있다. 도 10c는 또한 간섭계 반사체를 통과하는 광에 대한 광 투과율 곡선(1013)을 예시하고 있다. 도 10c에 도시된 바와 같이, 투과율 피크(909) 및 대응하는 반사율 딥(907)은 간섭계 변조기를 상이한 입사각에서 관찰할 때 전체적인 반사율 스펙트럼과 함께 변위된다.FIG. 10C illustrates a light reflectance curve 1015 reflected at a viewing angle of about 30 ° from the substrate side of an interferometric modulator, such as the interferometric modulator used to create FIG. 10A, for example. 10C also illustrates light transmittance curve 1013 for light passing through the interferometer reflector. As shown in FIG. 10C, the transmittance peak 909 and the corresponding reflectance dip 907 are displaced with the overall reflectance spectrum when the interferometric modulator is viewed at different angles of incidence.

도 11a는 간섭계 반사체를 포함하는 간섭계 변조기의 기판 측으로부터 반사되는 광에 대한 광 반사율 곡선(1101)을 예시한 도면이다. 도 11a는 또한 간섭계 반사체를 통과하는 광에 대한 광 투과율 곡선(1103)을 예시하고 있다. 도 11a를 작성하는데 이용되는 간섭계 변조기는 약 50Å 두께인 흡수체층과 약 2440Å 두께인 광학 공진 공동부를 포함한다. 간섭계 반사체는 약 15Å의 두께를 지니는 알루미늄으로 형성된 제1반사층, 약 1300Å의 두께를 지니는 SiON으로 형성된 광학 공진층 및 약 30Å의 두께를 지니는 알루미늄으로 형성된 제2반사층을 포함한다. 광 반사율 곡선(1101)은 딥(907)을 포함하고, 광 투과율 곡선(1103)은 피크(909)를 포함한다.11A illustrates a light reflectance curve 1101 for light reflected from the substrate side of an interferometric modulator including an interferometric reflector. 11A also illustrates a light transmittance curve 1103 for light passing through the interferometer reflector. The interferometric modulator used to create FIG. 11A includes an absorber layer about 50 microns thick and an optical resonant cavity about 2440 microns thick. The interferometer reflector includes a first reflection layer formed of aluminum having a thickness of about 15 dB, an optical resonant layer formed of SiON having a thickness of about 1300 mm, and a second reflection layer formed of aluminum having a thickness of about 30 mm 3. Light reflectance curve 1101 includes a dip 907, and light transmittance curve 1103 includes a peak 909.

도 10a와 도 11a의 비교는 딥(907)의 진폭에 대한 제1반사층의 두께의 효과를 예시하고 있다. 도 11a의 딥(907)은, 제1반사층이 도 10a를 작성하는데 이용되는 간섭계 반사체보다 두껍기 때문에 도 10a의 딥(907)보다 큰 진폭을 지닌다. 제1반사층의 두께는 간섭계 변조기로부터의 전체적인 반사율에 영향을 미치므로, 더 두꺼운 제1반사층은 더 많은 광을 반사시키고, 더 얇은 제1반사층은 간섭계 변조기로부터 더 적은 광을 반사시키게 된다.The comparison of FIGS. 10A and 11A illustrates the effect of the thickness of the first reflective layer on the amplitude of the dip 907. The dip 907 of FIG. 11A has a larger amplitude than the dip 907 of FIG. 10A because the first reflecting layer is thicker than the interferometric reflector used to create FIG. 10A. Since the thickness of the first reflecting layer affects the overall reflectance from the interferometric modulator, the thicker first reflecting layer reflects more light and the thinner first reflecting layer reflects less light from the interferometric modulator.

마찬가지로, 제2반사층의 두께는 간섭계 변조기와 간섭계 반사체를 통한 전체적인 투과율에 영향을 미친다. 도 11b는 간섭계 반사체를 포함하는 간섭계 변조기의 기판 측으로부터 반사되는 광에 대한 광 반사율 곡선(1105)을 예시한 도면이다. 도 11b는 또한 간섭계 반사체를 통과하는 광에 대한 광 투과율 곡선(1107)을 예시하고 있다. 도 11b와 연관된 간섭계 변조기는 약 50Å 두께인 흡수체층과 약 2440Å 두께인 광학 공진 공동부를 포함한다. 간섭계 반사체는 약 30Å의 두께를 지니는 알루미늄으로 형성된 제1반사층, 약 1300Å의 두께를 지니는 SiON으로 형성된 광학 공진층 및 약 15Å의 두께를 지니는 알루미늄으로 형성된 제2반사층을 포함한다. 광 반사율 곡선(1105)은 반사된 광 스펙트럼에서의 딥(907)을 포함하고, 광 투과율 곡선(1107)은 피크(909)를 포함한다.Likewise, the thickness of the second reflecting layer affects the overall transmittance through the interferometric modulator and the interferometric reflector. FIG. 11B illustrates a light reflectance curve 1105 for light reflected from the substrate side of an interferometric modulator including an interferometer reflector. 11B also illustrates a light transmittance curve 1107 for light passing through the interferometer reflector. The interferometric modulator associated with FIG. 11B includes an absorber layer about 50 microns thick and an optical resonant cavity about 2440 microns thick. The interferometer reflector includes a first reflection layer formed of aluminum having a thickness of about 30 μs, an optical resonant layer formed of SiON having a thickness of about 1300 μs, and a second reflection layer formed of aluminum having a thickness of about 15 μs. Light reflectance curve 1105 includes a dip 907 in the reflected light spectrum, and light transmittance curve 1107 includes a peak 909.

도 10a와 도 11b의 비교는 피크(909)의 진폭에 대한 제2반사층의 두께의 효과를 예시하고 있다. 도 11b의 피크(909)는, 제2반사층이 도 10a를 작성하는데 이용되는 간섭계 반사체보다 두껍기 때문에 도 10a의 피크(909)보다 큰 진폭을 지닌다. 제2반사층의 두께는 간섭계 변조기로부터의 전체적인 투과율에 영향을 미치지만, 더 두꺼운 제2반사층은 더 적은 광을 투과시키고, 더 얇은 제2반사층은 더 많은 광을 투과시키게 된다. 따라서, 간섭계 반사체 내의 반사층들의 두께는 간섭계 변조기로부터의 전체적인 반사율과 간섭계 반사체를 통한 투과율을 조율하도록 조정될 수 있다.The comparison of FIGS. 10A and 11B illustrates the effect of the thickness of the second reflective layer on the amplitude of the peak 909. The peak 909 of FIG. 11B has an amplitude greater than the peak 909 of FIG. 10A because the second reflecting layer is thicker than the interferometric reflector used to create FIG. 10A. The thickness of the second reflecting layer affects the overall transmission from the interferometric modulator, but the thicker second reflecting layer transmits less light, and the thinner second reflecting layer transmits more light. Thus, the thickness of the reflective layers in the interferometric reflector can be adjusted to tune the overall reflectance from the interferometric modulator and the transmittance through the interferometric reflector.

도 12a는 간섭계 반사체를 포함하는 간섭계 변조기의 기판 측으로부터 반사되는 광에 대한 광 반사율 곡선(1203)을 예시한 도면이다. 도 12a는 또한 간섭계 반사체를 통과하는 광에 대한 광 투과율 곡선(1205)을 예시하고 있다. 이 예에 있어서, 도 12a를 작성하는데 이용되는 간섭계 변조기는 약 50Å 두께인 흡수체층과, 약 2440Å 두께인 광학 공진 공동부를 포함한다. 간섭계 반사체는 약 270Å의 두께를 지니는 알루미늄으로 형성된 제1반사층, 약 1300Å의 두께를 지니는 SiON으로 형성된 광학 공진층 및 약 300Å의 두께를 지니는 알루미늄으로 형성된 제2반사층을 포함한다. 광 반사율 곡선(1203)은 반사율에 딥(907)을 유발하고, 광 투과율 곡선(1205)은 피크(909)를 포함한다. 이 예에 있어서, 딥(907)과 피크(909)는 약 520㎚의 파장을 따라 실질적으로 정렬되고, 피크(909)의 전체적인 진폭은 약 0.4%이다.12A illustrates a light reflectance curve 1203 for light reflected from the substrate side of an interferometric modulator including an interferometer reflector. 12A also illustrates light transmittance curve 1205 for light passing through the interferometer reflector. In this example, the interferometric modulator used to create FIG. 12A includes an absorber layer about 50 [mu] s thick and an optical resonant cavity about 2440 [mu] s thick. The interferometer reflector includes a first reflection layer formed of aluminum having a thickness of about 270 μs, an optical resonant layer formed of SiON having a thickness of about 1300 μs, and a second reflection layer formed of aluminum having a thickness of about 300 μs. Light reflectance curve 1203 causes a dip 907 in reflectance, and light transmittance curve 1205 includes a peak 909. In this example, dip 907 and peak 909 are substantially aligned along a wavelength of about 520 nm, and the overall amplitude of peak 909 is about 0.4%.

도 12b는 간섭계 반사체를 포함하는 간섭계 변조기의 기판 측으로부터 반사되는 광에 대한 광 반사율 곡선(1207)을 예시한 도면이다. 도 12b는 또한 간섭계 반사체를 통과하는 광에 대한 광 투과율 곡선(1209)을 예시하고 있다. 이 예에 있어서, 간섭계 변조기는 약 50Å 두께인 흡수체층과 약 2440Å 두께인 광학 공진 공동부를 포함한다. 간섭계 반사체는 약 270Å의 두께를 지니는 알루미늄으로 형성된 제1반사층, 약 2100Å의 두께를 지니는 SiON으로 형성된 광학 공진층 및 약 300Å의 두께를 지니는 알루미늄으로 형성된 제2반사층을 포함한다. 광 투과율 곡선(1209)은 약 390㎚의 파장을 따라 정렬되는 피크(909)를 포함한다. 해당 피크(909)는 또한 약 390㎚의 파장에서 광 반사율 곡선(1207) 내에 딥을 유발한다. 그러나, 반사율(1207)의 딥은, 약 390㎚의 파장에서의 반사율이 5% 이하이기 때문에 충분하지 않다.FIG. 12B illustrates a light reflectance curve 1207 for light reflected from the substrate side of an interferometric modulator including an interferometer reflector. 12B also illustrates a light transmittance curve 1209 for the light passing through the interferometer reflector. In this example, the interferometric modulator includes an absorber layer about 50 microns thick and an optical resonant cavity about 2440 microns thick. The interferometer reflector includes a first reflection layer formed of aluminum having a thickness of about 270 GPa, an optical resonant layer formed of SiON having a thickness of about 2100 GPa, and a second reflection layer formed of aluminum having a thickness of about 300 GPa. Light transmittance curve 1209 includes peaks 909 aligned along the wavelength of about 390 nm. The peak 909 also causes a dip in the light reflectance curve 1207 at a wavelength of about 390 nm. However, the dip of the reflectance 1207 is not sufficient because the reflectance at a wavelength of about 390 nm is 5% or less.

도 12a와 도 12b의 비교는 피크(909)의 위치에 대한 광학 공진층의 두께의 효과를 예시하고 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 피크의 위치 및/또는 피크의 차수는 간섭계 반사체 내의 광학 공진층의 두께를 조정함으로써 조율될 수 있다. 이와 같이 해서, 광학 공진층의 두께는 수개의 개별의 간섭계 변조기를 포함하는 간섭계 디스플레이의 전체적인 색역을 증가시키기 위하여 선택될 수 있다.The comparison of FIGS. 12A and 12B illustrates the effect of the thickness of the optical resonant layer on the location of peak 909. As mentioned above, the position of the peak and / or the order of the peak can be tuned by adjusting the thickness of the optical resonant layer in the interferometer reflector. In this way, the thickness of the optical resonant layer can be selected to increase the overall color gamut of the interferometer display, including several individual interferometer modulators.

도 13a는 개방(혹은 이완) 위치에 있는 간섭계 반사체를 포함하는 간섭계 변조기의 일 실시형태의 기판 측으로부터 반사되는 광에 대한 광 반사율 곡선(1301)을 예시한 도면이다. 도 13a는 또한 간섭계 반사체를 통과하는 광에 대한 광 투과율 곡선(1303)을 예시하고 있다. 이 간섭계 변조기는 약 40Å 두께인 MoCr 흡수체층 및 약 1940Å 두께인 광학 공진 공동부를 포함한다. 간섭계 반사체는 약 120Å의 두께를 지니는 알루미늄제의 제1반사면, 약 2840Å의 두께를 지니는 SiON 광학 공진층 및 약 600Å의 두께를 지니는 알루미늄으로 형성된 제2반사면을 포함한다. 광 투과율 곡선(1303)은 약 520㎚의 파장을 따라 정렬되는 피크(909)를 포함하고, 대략 동일한 파장에서 광 반사율 곡선(1301) 내에 딥(907)을 유발한다.FIG. 13A illustrates a light reflectance curve 1301 for light reflected from the substrate side of an embodiment of an interferometric modulator that includes an interferometer reflector in an open (or relaxed) position. 13A also illustrates a light transmittance curve 1303 for light passing through the interferometer reflector. This interferometric modulator includes a MoCr absorber layer about 40 [mu] s thick and an optical resonant cavity about 1940 [mu] s thick. The interferometer reflector includes a first reflective surface made of aluminum having a thickness of about 120 microseconds, a SiON optical resonant layer having a thickness of about 2840 microseconds, and a second reflective surface formed of aluminum having a thickness of about 600 microseconds. Light transmittance curve 1303 includes peaks 909 aligned along a wavelength of about 520 nm, causing a dip 907 within light reflectance curve 1301 at approximately the same wavelength.

간섭계 디스플레이로부터 반사된 색의 색역을 증가시키는 것 이외에, 간섭계 반사체는 개별적인 간섭계 변조기로부터 반사된 색을 변화시키는데 이용될 수 있다. 이하의 표 1에 표시된 바와 같이, 도 13a를 작성하는데 이용되는 간섭계 변조기는, 간섭계 반사체가 반사된 색을 변화시키기에 충분한 반사율 딥(907)을 유발하기 때문에 간섭계 반사체가 이완 위치에 있을 때 백색으로 보인다. 즉, 간섭계 변조기에서 이용되는 간섭계 반사체를 표준 반사체로 대체하면, 해당 표준 반사체는 소정 파장을 선택적으로 반사?투과하지 못하기 때문에 백색 대신에 반사되는 다른 색으로 된다.In addition to increasing the color gamut of the color reflected from the interferometer display, the interferometer reflector can be used to change the color reflected from the individual interferometer modulator. As shown in Table 1 below, the interferometric modulator used to create FIG. 13A is white when the interferometer reflector is in a relaxed position because it causes a reflectance dip 907 sufficient to change the reflected color of the interferometer reflector. see. In other words, when the interferometer reflector used in the interferometric modulator is replaced with a standard reflector, the standard reflector becomes a different color that is reflected instead of white because the standard reflector does not selectively reflect and transmit a predetermined wavelength.

x 색점x color point y 색점y color point 백색White 0.31270.3127 0.32910.3291 개방 위치에서 간섭계 반사체를 구비한 간섭계 변조기Interferometer modulator with interferometer reflector in open position 0.29730.2973 0.33270.3327

도 13b는 작동 위치에 있는 간섭계 반사체를 이용해서 도 13a를 작성하는데 이용되는 간섭계 변조기의 기판 측으로부터 반사되는 광에 대한 광 반사율 곡선(1305)을 예시한 도면이다. 간섭계 반사체를 작동시키거나 해당 간섭계 반사체를 흡수체층을 향하여 이동시키는 것은 간섭계 변조기로부터의 전체적인 반사율(1305)을 낮춘다. 간섭계 변조기는 반사된 가시광(1305)이 매우 적기 때문에 어둡게 보인다. 도 13a와 도 13b를 비교하면, 더 많은 광이 도 13a 및 도 13b에서 반사되어, 작동 위치에 있는 간섭계 반사체와 개방(혹은 이완) 위치에 있는 간섭계 반사체 간의 양호한 콘트라스트 비를 가져온다. 반사율 곡선(1305)은 딥(907)을 유발하는 투과율 피크(909)와 대체로 정렬되는 딥(907)을 포함한다. 이하의 표 2는 도 13b에 있어서의 간섭계 변조기로부터 반사된 색에 대한 색점을 표시하고 있다.FIG. 13B illustrates a light reflectance curve 1305 for light reflected from the substrate side of an interferometric modulator used to create FIG. 13A using an interferometer reflector in an operating position. Operating the interferometer reflector or moving the interferometer reflector towards the absorber layer lowers the overall reflectance 1305 from the interferometric modulator. The interferometric modulator looks dark because there is very little reflected visible light 1305. Comparing FIGS. 13A and 13B, more light is reflected in FIGS. 13A and 13B resulting in a good contrast ratio between the interferometer reflector in the operating position and the interferometer reflector in the open (or relaxed) position. Reflectance curve 1305 includes a dip 907 generally aligned with a transmittance peak 909 causing the dip 907. Table 2 below shows the color points for the colors reflected from the interferometric modulator in FIG. 13B.

x 색점x color point y 색점y color point 작동 위치에서 간섭계 반사체를 구비한 간섭계 변조기Interferometer modulator with interferometer reflector in operating position 0.18810.1881 0.18100.1810

위에서 논의된 바와 같이, 광 투과율 곡선(1303)은 반사체를 작동시키고 광학 공진 공동부의 두께를 변화시킴으로써 영향을 받지 않지만, 반사율 곡선(1305)은 간섭계 반사체, 흡수체 및/또는 광학 공진 공동부를 조율함으로써 영향을 받는다. 도 14a는 개방(혹은 이완) 상태에 있는 간섭계 반사체를 포함하는 간섭계 변조기의 기판 측으로부터 반사되는 광에 대한 광 반사율 곡선(1401)을 예시한 도면이다. 도 14a는 또한 간섭계 반사체를 통과하는 광에 대한 광 투과율 곡선(1403)을 예시하고 있다. 간섭계 변조기는 약 40Å 두께의 PbSe 흡수체층 및 약 1940Å 두께인 광학 공진 공동부를 포함한다. 간섭계 반사체는 도 13a를 작성하는데 이용되는 간섭계 반사체와 동일하다. 투과율 곡선(1403)은 약 520㎚의 파장을 따라 정렬되는 피크(909)를 포함하고, 대략 동일 파장에서 반사율 곡선(1401)에 딥(907)을 유발한다.As discussed above, the light transmittance curve 1303 is not affected by actuating the reflector and varying the thickness of the optical resonant cavity, while the reflectance curve 1305 is influenced by tuning the interferometric reflector, absorber and / or optical resonant cavity. Receives. FIG. 14A illustrates an optical reflectance curve 1401 for light reflected from the substrate side of an interferometric modulator that includes an interferometric reflector in an open (or relaxed) state. 14A also illustrates a light transmittance curve 1403 for light passing through the interferometer reflector. The interferometric modulator includes a layer of PbSe absorber about 40 microns thick and an optical resonant cavity about 1940 microns thick. The interferometer reflector is the same as the interferometer reflector used to create FIG. 13A. Transmittance curve 1403 includes peaks 909 aligned along a wavelength of about 520 nm, causing a dip 907 in reflectance curve 1401 at approximately the same wavelength.

도 14a에 대한 도 13a의 비교는, 흡수체층 재료의 변화가 간섭계 반사체를 통한 광의 투과율에 영향을 미치지 않는 것을 예시하고 있다. 그러나, 흡수체 재료의 변화는 간섭계 변조기로부터의 광의 반사율에 영향을 미친다. 이와 같이 해서, 흡수체, 광학 공진 공동부 및 간섭계 반사체는 모두 간섭계 변조기로부터 반사된 전체적인 색을 변화시키도록 조율될 수 있다. 표 3은, 간섭계 변조기가 개방 위치에 있을 경우, 도 14a를 작성하는데 이용되는 간섭계 변조기로부터 반사된 색에 대한 색점을 표시하고 있다. 도 14a에 있어서의 간섭계 변조기로부터 반사된 색은 도 13a에서의 간섭계 변조기로부터 반사된 색보다 흰색에 가깝다.Comparison of FIG. 13A to FIG. 14A illustrates that the change in absorber layer material does not affect the transmission of light through the interferometric reflector. However, changes in absorber material affect the reflectance of light from the interferometric modulator. In this way, the absorber, optical resonant cavity and interferometer reflector can all be tuned to change the overall color reflected from the interferometric modulator. Table 3 shows the color points for the color reflected from the interferometric modulator used to create FIG. 14A when the interferometric modulator is in the open position. The color reflected from the interferometric modulator in FIG. 14A is closer to white than the color reflected from the interferometric modulator in FIG. 13A.

x 색점x color point y 색점y color point 백색White 0.31270.3127 0.32910.3291 개방 위치에서 간섭계 반사체를 구비한 간섭계 변조기Interferometer modulator with interferometer reflector in open position 0.31100.3110 0.32340.3234

도 14b는 작동 위치에 있는 간섭계 반사체를 이용해서 도 14a를 작성하는데 이용되는 간섭계 변조기의 기판 측으로부터 반사되는 광에 대한 광 반사율 곡선(1405)을 예시한 도면이다. 간섭계 반사체를 작동시키면, 간섭계 변조기로부터의 전체적인 반사율(1405)을 낮추어, 간섭계 변조기가 작동 위치와 이완 위치 사이에서 반사된 광의 콘트라스트로 인해 어둡게 보이게 된다. 이하의 표 4는 도 14b에 있어서의 간섭계 변조기로부터 반사된 색에 대한 색점을 표시하고 있다.FIG. 14B illustrates a light reflectance curve 1405 for light reflected from the substrate side of an interferometric modulator used to create FIG. 14A using an interferometer reflector in an operating position. Operating the interferometer reflector lowers the overall reflectance 1405 from the interferometer modulator, causing the interferometer modulator to appear dark due to the contrast of light reflected between the operating and relaxation positions. Table 4 below shows the color points for the colors reflected from the interferometric modulator in Fig. 14B.

x 색점x color point y 색점y color point 작동 위치에서 간섭계 반사체를 구비한 간섭계 변조기Interferometer modulator with interferometer reflector in operating position 0.20110.2011 0.12220.1222

이상의 설명은 본 발명의 소정의 실시형태를 상세히 설명하고 있다. 그러나, 위에서 본문에 상세히 나타나 있다고 하더라도, 본 발명은 많은 방식으로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 위에서 기술된 바와 같이, 본 발명의 소정의 특성이나 양상들을 기재할 때 특정 용어의 이용은, 해당 용어가 연관된 본 발명의 특성이나 양상들의 소정의 구체적인 특징을 포함하도록 제한하기 위하여 여기서 재정의되어 있는 것을 의미하는 것은 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위 및 그의 소정의 등가물에 따라 추론되어야만 한다.The foregoing description details certain embodiments of the invention. However, it will be appreciated that the present invention may be practiced in many ways, although detailed above in the text. As described above, the use of a particular term when describing certain features or aspects of the invention is defined herein to limit the term to include certain specific features of the features or aspects of the invention with which it is associated. Note that this does not mean. Accordingly, the scope of the present invention should be inferred according to the appended claims and their equivalents.

Claims

간섭계 반사체(interferometric reflector)를 포함하는 간섭계 변조기(interferometric modulator).An interferometric modulator comprising an interferometric reflector.

제1항에 있어서, 상기 간섭계 반사체는 이동가능한 것인 간섭계 변조기.The interferometric modulator of claim 1, wherein the interferometric reflector is movable.

제1항에 있어서, 상기 간섭계 반사체는
제1반사면;
제2반사면; 및
상기 제1반사면과 상기 제2반사면에 의해 규정된 광학 공진층(optical resonant layer)을 포함하는 것인 간섭계 변조기.The method of claim 1, wherein the interferometer reflector
First reflecting surface;
Second reflecting surface; And
And an optical resonant layer defined by the first and second reflecting surfaces.

제3항에 있어서, 상기 제1반사면은 부분 반사성인 것인 간섭계 변조기.4. The interferometric modulator of claim 3, wherein the first reflecting surface is partially reflective.

제3항에 있어서, 상기 제2반사면은 부분 반사성인 것인 간섭계 변조기.4. The interferometric modulator of claim 3, wherein the second reflecting surface is partially reflective.

제3항에 있어서, 상기 제1반사면과 상기 제2반사면은 서로에 대해서 고정되어 있는 것인 간섭계 변조기.The interferometric modulator according to claim 3, wherein the first reflecting surface and the second reflecting surface are fixed to each other.

제3항에 있어서, 상기 제1반사면은 이동가능한 것인 간섭계 변조기.4. The interferometric modulator of claim 3, wherein the first reflecting surface is movable.

제3항에 있어서, 상기 제2반사면은 이동가능한 것인 간섭계 변조기.4. The interferometric modulator of claim 3, wherein the second reflecting surface is movable.

제3항에 있어서, 상기 제1반사면은 알루미늄, 금, 은, 몰리브덴, 크롬, 구리, 니켈 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 재료를 포함하는 것인 간섭계 변조기.4. The interferometric modulator of claim 3, wherein the first reflecting surface comprises a material selected from the group consisting of aluminum, gold, silver, molybdenum, chromium, copper, nickel and combinations thereof.

제3항에 있어서, 상기 제2반사면은 알루미늄, 금, 은, 몰리브덴, 크롬, 구리, 니켈 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 재료를 포함하는 것인 간섭계 변조기.4. The interferometric modulator of claim 3, wherein the second reflecting surface comprises a material selected from the group consisting of aluminum, gold, silver, molybdenum, chromium, copper, nickel and combinations thereof.

제3항에 있어서, 상기 제1반사면과 상기 제2반사면은 각각 두께를 지니되, 상기 제1반사면의 두께는 상기 제2반사면의 두께와 대략 동일한 것인 간섭계 변조기.The interferometric modulator of claim 3, wherein the first reflecting surface and the second reflecting surface each have a thickness, wherein the thickness of the first reflecting surface is approximately equal to the thickness of the second reflecting surface.

제3항에 있어서, 상기 광학 공진층은 공기를 포함하는 것인 간섭계 변조기.4. The interferometric modulator of claim 3, wherein the optical resonant layer comprises air.

제3항에 있어서, 상기 광학 공진층은 대체로 투명한 유전체를 포함하는 것인 간섭계 변조기.4. The interferometric modulator of claim 3, wherein the optical resonant layer comprises a substantially transparent dielectric.

제13항에 있어서, 상기 광학 공진층은 실리콘 산질화물(silicon oxy-nitride)(SiON)을 포함하는 것인 간섭계 변조기.The interferometric modulator of claim 13, wherein the optical resonant layer comprises silicon oxy-nitride (SiON).

제1항에 있어서, 상기 간섭계 반사체는, 상기 간섭계 변조기가 투과 피크 파장(투과 피크 파장)에서 광의 저감된 반사율을 지니게끔 상기 투과 피크 파장에서 소정 스펙트럼의 광을 투과시키도록 구성된 것인 간섭계 변조기.The interferometric modulator of claim 1, wherein the interferometric reflector is configured to transmit a predetermined spectrum of light at the transmission peak wavelength such that the interferometric modulator has a reduced reflectance of light at a transmission peak wavelength (transmission peak wavelength).

제15항에 있어서, 상기 투과 피크 파장은 약 380㎚ 내지 약 750㎚ 사이인 것인 간섭계 변조기.The interferometric modulator of claim 15, wherein the transmission peak wavelength is between about 380 nm and about 750 nm.

제15항에 있어서, 상기 간섭계 반사체에 의해 투과된 광량이 상기 간섭계 변조기의 반사율의 약 5% 미만인 것인 간섭계 변조기.16. The interferometric modulator of claim 15, wherein the amount of light transmitted by the interferometric reflector is less than about 5% of the reflectance of the interferometric modulator.

제1항에 있어서, 흡수체층 및 해당 흡수체층과 상기 간섭계 반사체 사이에 규정된 광학 공진 공동부(optical resonant cavity)를 더 포함하는 간섭계 변조기.The interferometric modulator of claim 1, further comprising an absorber layer and an optical resonant cavity defined between the absorber layer and the interferometer reflector.

제18항에 있어서, 상기 간섭계 반사체는 상기 흡수체층에 대체로 수직인 방향으로 이동하도록 구성된 것인 간섭계 변조기.19. The interferometer modulator of claim 18, wherein the interferometer reflector is configured to move in a direction generally perpendicular to the absorber layer.

제19항에 있어서, 상기 간섭계 반사체는 적어도 두 위치 사이에서 이동하도록 구성된 것인 간섭계 변조기.20. The interferometric modulator of claim 19, wherein the interferometric reflector is configured to move between at least two positions.

제18항에 있어서, 상기 광학 공진 공동부는 공기를 포함하는 것인 간섭계 변조기.19. The interferometric modulator of claim 18, wherein the optical resonant cavity comprises air.

제18항에 있어서, 상기 광학 공진 공동부는 대체로 투명한 유전체를 포함하는 것인 간섭계 변조기.19. The interferometric modulator of claim 18, wherein the optical resonant cavity comprises a substantially transparent dielectric.

제22항에 있어서, 상기 광학 공진 공동부는 실리콘 산질화물을 포함하는 것인 간섭계 변조기.23. The interferometric modulator of claim 22, wherein the optical resonant cavity comprises silicon oxynitride.

제18항에 있어서, 상기 흡수체층은 몰리브덴, 티탄, 텅스텐, 크롬, 몰리브덴 크롬, 셀렌화납 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 재료를 포함하는 것인 간섭계 변조기.19. The interferometric modulator of claim 18, wherein the absorber layer comprises a material selected from the group consisting of molybdenum, titanium, tungsten, chromium, molybdenum chromium, lead selenide, and combinations thereof.

제18항에 있어서, 상기 흡수체층이 상기 간섭계 반사체와 기판층 사이에 있도록 배치된 해당 기판층을 추가로 포함하는 간섭계 변조기.19. The interferometric modulator of claim 18, further comprising a corresponding substrate layer disposed such that the absorber layer is between the interferometric reflector and the substrate layer.

제25항에 있어서, 상기 기판층은 유리를 포함하는 것인 간섭계 변조기.27. The interferometric modulator of claim 25, wherein said substrate layer comprises glass.

흡수체층; 및
상기 흡수체층과 간섭계 반사체 요소 사이에 적어도 부분적으로 위치된 가변 공기 간극을 통해서 상기 흡수체층에 대체로 수직인 방향으로 이동하도록 구성된 간섭계 반사체를 포함하되,
상기 간섭계 반사체는
제1반사면,
제2반사면 및
상기 제1반사면과 상기 제2반사면에 의해 규정된 광학 공진층을 포함하며,
상기 간섭계 반사체는 상기 간섭계 디스플레이가 투과 피크 파장에서 광의 저감된 반사율을 지니게끔 상기 투과 피크 파장에서 소정 스펙트럼의 광을 투과시키도록 구성된 것인 간섭계 변조기 장치.Absorber layer; And
An interferometer reflector configured to move in a direction generally perpendicular to the absorber layer through a variable air gap at least partially located between the absorber layer and the interferometer reflector element,
The interferometer reflector
First Reflective Surface,
Second reflecting surface and
An optical resonant layer defined by said first reflecting surface and said second reflecting surface,
And the interferometer reflector is configured to transmit a predetermined spectrum of light at the transmission peak wavelength such that the interferometer display has a reduced reflectance of light at the transmission peak wavelength.

제27항에 있어서, 상기 흡수체층가 상기 간섭계 반사체 사이에 배치된 광학 공진 공동부를 더 포함하는 간섭계 변조기 장치.28. The interferometric modulator device of claim 27, wherein the absorber layer further comprises an optical resonant cavity disposed between the interferometer reflectors.

제28항에 있어서, 상기 광학 공진 공동부는 대체로 투명한 유전체를 포함하는 것인 간섭계 변조기 장치.29. The interferometric modulator device of claim 28, wherein the optical resonant cavity comprises a substantially transparent dielectric.

제27항에 있어서, 상기 간섭계 반사체는 광의 가시 영역 내에서 투과 피크 파장에서 소정 스펙트럼의 광을 투과시키도록 조율되는 것인 간섭계 변조기 장치.28. The interferometric modulator device of claim 27, wherein said interferometer reflector is tuned to transmit a predetermined spectrum of light at a transmission peak wavelength within the visible region of light.

제27항에 있어서, 상기 간섭계 반사체는 약 380㎚ 내지 약 750㎚ 사이의 하나보다 많은 투과 피크 파장에서 하나 보다 많은 스펙트럼의 광을 투과시키도록 조율되는 것인 간섭계 변조기 장치.28. The interferometric modulator device of claim 27, wherein the interferometer reflector is tuned to transmit more than one spectrum of light at more than one transmission peak wavelength between about 380 nm and about 750 nm.

제27항에 있어서, 상기 흡수체층은 몰리브덴, 티탄, 텅스텐, 크롬, 몰리브덴 크롬, 셀렌화납 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 재료를 포함하는 것인 간섭계 변조기 장치.28. The interferometric modulator device of claim 27, wherein the absorber layer comprises a material selected from the group consisting of molybdenum, titanium, tungsten, chromium, molybdenum chromium, lead selenide, and combinations thereof.

제27항에 있어서, 상기 제1반사층은 알루미늄, 금, 은, 몰리브덴, 크롬, 구리, 니켈, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 재료를 포함하는 것인 간섭계 변조기 장치.28. The interferometric modulator device of claim 27, wherein the first reflective layer comprises a material selected from the group consisting of aluminum, gold, silver, molybdenum, chromium, copper, nickel, and combinations thereof.

제33항에 있어서, 상기 제1반사층 및 제2반사층은 동일한 재료를 포함하는 것인 간섭계 변조기 장치.34. The interferometric modulator device of claim 33, wherein the first reflective layer and the second reflective layer comprise the same material.

제27항에 있어서, 상기 제1반사층은 약 1㎚ 내지 약 50㎚의 두께를 지니는 것인 간섭계 변조기 장치.28. The interferometric modulator device of claim 27, wherein said first reflective layer has a thickness of about 1 nm to about 50 nm.

제27항에 있어서, 상기 제2반사층은 약 5㎚ 내지 약 200㎚의 두께를 지니는 것인 간섭계 변조기 장치.28. The interferometric modulator device of claim 27, wherein the second reflective layer has a thickness of about 5 nm to about 200 nm.

제25항에 있어서, 상기 광학 공진층은 약 200㎚ 내지 약 3000㎚의 두께를 지니는 것인 간섭계 변조기 장치.27. The interferometric modulator device of claim 25, wherein the optical resonant layer has a thickness of about 200 nm to about 3000 nm.

제27항에 있어서,
디스플레이;
상기 디스플레이와 통신하도록 구성된 동시에, 화상 데이터를 처리하도록 구성된 프로세서; 및
상기 프로세서와 통신하도록 구성된 메모리 장치를 추가로 포함하는 간섭계 변조기 장치.28. The method of claim 27,
display;
A processor configured to communicate with the display and configured to process image data; And
And a memory device configured to communicate with the processor.

제38항에 있어서, 상기 디스플레이에 적어도 하나의 신호를 전송하도록 구성된 드라이버 회로를 추가로 포함하는 간섭계 변조기 장치.39. The interferometric modulator device of claim 38, further comprising driver circuitry configured to transmit at least one signal to the display.

제39항에 있어서, 상기 화상 데이터의 적어도 일부를 상기 드라이버 회로로 전송하도록 구성된 제어기를 추가로 포함하는 간섭계 변조기 장치.40. The interferometric modulator device of claim 39, further comprising a controller configured to transmit at least a portion of the image data to the driver circuit.

제38항에 있어서, 상기 화상 데이터를 상기 프로세서에 전송하도록 구성된 화상 공급원 모듈(image source module)을 추가로 포함하는 간섭계 변조기 장치.39. The interferometric modulator device of claim 38, further comprising an image source module configured to send the image data to the processor.

제41항에 있어서, 상기 화상 공급원 모듈은 수신기, 트랜스시버 및 송신기 중 적어도 하나를 포함하는 것인 간섭계 변조기 장치.42. The interferometric modulator device of claim 41 wherein the image source module comprises at least one of a receiver, transceiver, and transmitter.

제38항에 있어서, 입력 데이터를 수신하고 해당 입력 데이터를 상기 프로세서와 통신하도록 구성된 입력 장치를 추가로 포함하는 간섭계 변조기 장치.39. The interferometric modulator device of claim 38, further comprising an input device configured to receive input data and communicate the input data with the processor.

흡수 수단; 및
간섭계 변조기가 투과 피크 파장에서 광의 저감된 반사율을 지니게끔 상기 투과 피크 파장에서 소정 스펙트럼의 광을 투과시키도록 구성된 간섭계 반사체를 포함하는 간섭계 변조기 장치.Absorbing means; And
And an interferometric reflector configured to transmit a predetermined spectrum of light at the transmission peak wavelength such that the interferometric modulator has a reduced reflectance of light at the transmission peak wavelength.

제44항에 있어서, 상기 흡수 수단은 흡수체층을 포함하는 것인 간섭계 변조기 장치.45. The interferometric modulator device of claim 44, wherein said absorbing means comprises an absorber layer.

제44항에 있어서, 상기 간섭계 반사체는
제1반사면;
제2반사면; 및
상기 제1반사면과 상기 제2반사면 사이에 규정된 광학 공진층을 포함하는 것인 간섭계 변조기 장치.45. The method of claim 44, wherein the interferometer reflector
First reflecting surface;
Second reflecting surface; And
And an optical resonant layer defined between said first reflecting surface and said second reflecting surface.

간섭계 변조기 장치를 제조하는 방법으로서,
흡수체층을 제공하는 단계;
간섭계 반사체를 제공하는 단계; 및
상기 간섭계 반사체의 적어도 일부분과 상기 흡수체층의 적어도 일부분 사이에 광학 공진 공동부를 형성하도록 상기 흡수체층에 대해서 상기 간섭계 반사체를 위치결정시키는 단계를 포함하는, 간섭계 변조기 장치의 제조방법.A method of manufacturing an interferometric modulator device,
Providing an absorber layer;
Providing an interferometer reflector; And
Positioning the interferometer reflector with respect to the absorber layer to form an optical resonant cavity between at least a portion of the interferometer reflector and at least a portion of the absorber layer.